Nauka To Lubię

Oficjalna strona Tomasza Rożka

Tag: planeta

Pożary widziane z kosmosu

W Kalifornii od kilku tygodni szaleją pożary. Serwisy telewizyjne czy internetowe pełne są apokaliptycznych zdjęć, ale ja postanowiłem pokazać wam zdjęcia z kosmosu. Są straszne i… hipnotyzujące.

W Kalifornii od kilku tygodni szaleją pożary. Serwisy telewizyjne czy internetowe pełne są apokaliptycznych zdjęć, ale ja postanowiłem pokazać wam zdjęcia z kosmosu. Są straszne i… hipnotyzujące.

 

Pożary zniszczyły albo niszczą setki tysięcy hektarów lasu. W sumie z domów ewakuowano kilkaset tysięcy ludzi. Ogień dotarł już do Los Angeles, płonie dzielnica Bel Air na terenie której znajduje się kampus znanego na całym świecie Uniwersytetu Kalifornijskiego.

Pożary w tej części Stanów to żadna nowość, ale tegoroczne są szczególnie groźne, bo towarzyszy im suchy i gorący wiatr fenowy, który wieje w porywach z prędkością do 130 km/h. Taki wiatr w południowej Kalifornii wieje od października do marca, z północnego wschodu, od strony gór Sierra Nevada.

Wiatrem fenowym jest np. nasz wiatr halny, czyli ciepły, suchy i porywisty wiatr, wiejący ku dolinom. Taki wiatr powstaje na skutek różnic ciśnienia pomiędzy jedną a drugą stroną grzbietu górskiego. Po nawietrznej stronie grzbietu powietrze unosi się ochładzając oraz pozbywając się pary wodnej. Po stronie zawietrznej powietrze opada ocieplając się.

A wracając do pożarów w Kalifornii. W tym roku są one tak dotkliwe także dlatego, że wczesną wiosną w Kalifornii spadły wyjątkowo obfite deszcze. To spowodowało szybki wzrost niskiej roślinności porastającej zbocza. Od marca jest tam jednak susza. NASA szacuje, że mamy właśnie do czynienia z okresem dziesięciu najsuchszych miesięcy w historii Południowej Kalifornii. Od 10 miesięcy nie spadła tam nawet jedna kropla wody. Ta niska, bujna na wiosnę, ale teraz wysuszona na proch roślinność stała się doskonałą pożywką dla pożarów.

Dzisiaj w Kalifornii szaleje sześć dużych pożarów i kilka mniejszych. Spaliło się kilkaset domów i setki tysięcy hektarów lasu. Straty liczone są w setkach miliardów dolarów.

Zdjęcia w większości zostały zrobione przez spektroradiometr obrazu (MODIS) na pokładzie satelity NASA oraz Multi Spectral Imager (MSI) z satelity Sentinel-2 Europejskiej Agencji Kosmicznej.

A photo taken from the International Space Station and moved on social media by astronaut Randy Bresnik shows smoke rising from wildfire burning in Southern California, U.S., December 6, 2017. Courtesy @AstroKomrade/NASA/Handout via REUTERS ATTENTION EDITORS – THIS IMAGE HAS BEEN SUPPLIED BY A THIRD PARTY. – RC11C90C8420

Przy okazji, zapraszam do subskrypcji mojego kanału na YT ( youtube.com/NaukaToLubie ) i polubienia fanpaga na Facebooku ( facebook.com/NaukaToLubie )

Brak komentarzy do Pożary widziane z kosmosu

Nobel z fizyki za fale

Prace nad wykrywaniem i analizą fal grawitacyjnych musiały kiedyś zostać uhonorowane Nagrodą Nobla. No i stało się.

Kosmiczny detektor, kosmiczne zagadnienie. W świecie fizyków i kosmologów po raz kolejny będzie mówiło się o falach grawitacyjnych. Kilkanaście dni temu dzięki pracy kolaboracji LIGO/VIRGO zmarszczki przestrzeni były w czołówkach serwisów na całym świecie. Dzisiaj też będą. Z powodu Nagrody Nobla z fizyki.

Rainer Weiss, Barry C. Barich, Kip S. Thorne

„for decisive contributions to the LIGO detector and the observation of gravitational waves”

waves-101-1222750-1600x1200

Fale grawitacyjne to kompletny odlot. Człowiekiem który sprawę rozumiał, ba, który ją wymyślił, a w zasadzie wyliczył był nie kto inny tylko Albert Einstein (swoją drogą powinien dostać nagrodę za odkrycie najbardziej nieintuicyjnych zjawisk we wszechświecie). Z napisanej przez niego 100 lat temu Ogólnej Teorii Względności wynika, że ruch obiektów obdarzonych masą,  jest źródłem rozchodzących się w przestrzeni fal grawitacyjnych (lub inaczej – choć nie mniej abstrakcyjnie – zaburzeń czasoprzestrzennych). Jak to sobie wyobrazić? No właśnie tu jest problem. Bardzo niedoskonała analogia to powstające na powierzchni wody kręgi, gdy wrzuci się do niej kamień. W przypadku fal grawitacyjnych zamiast wody jest przestrzeń, a zamiast kamienia poruszające się obiekty. Czym większa masa i czym szybszy ruch, tym łatwiej zmarszczki przestrzeni powinny być zauważalne. Rejestrując największe fale grawitacyjne, tak jak gdybyśmy bezpośrednio obserwowali największe kosmiczne kataklizmy: zderzenia gwiazd neutronowych, czarnych dziur czy wybuchy supernowych. Trzeba przyznać, że perspektywa kusząca gdyby nie to… że fale grawitacyjne to niezwykle subtelne zjawiska. Nawet te największe, bardziej będą przypominały lekkie muśnięcia piórkiem niż trzęsienie ziemi. W książce „Zmarszczki na kosmicznym morzu” (Ripples on a Cosmic Sea: The Search for Gravitational Waves) australijski fizyk, prof. David Blair, poszukiwanie fal grawitacyjnych porównuje do nasłuchiwania wibracji wywołanych przez pukanie do drzwi z odległości dziesięciu tysięcy kilometrów. Detektory zdolne wykryć fale grawitacyjne powinny być zdolne zarejestrować wstrząsy sejsmiczne wywołane przez upadek szpilki po drugiej stronie naszej planety. Czy to w ogóle jest możliwe? Tak! Od 2002 roku działa w USA Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory w skrócie LIGO czyli Laserowe Obserwatorium Interferometryczne Fal Grawitacyjnych. Zanim budowa ruszyła, pierwszy szef laboratorium prof. Barry Barrish na dorocznym posiedzeniu AAAS (American Association for the Advancement of Science) oświadczył, że pomimo wielu trudności nadszedł w końcu czas na zrobienie czegoś, co można nazwać prawdzią nauką (swoją drogą, odważne słowa na zjeździe najlepszych naukowców na świecie).

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie

This_visualization_shows_what_Einstein_envisioned

Symulacja łączenia się czarnych dziur – jedno ze zjawisk, które wytwarza najsilniejsze fale grawitacyjne

Z falami grawitacyjnymi jest jednak ten problem, że przez dziesięciolecia, mimo prób, nikomu nie udało się ich znaleźć. Gdyby komuś zaświtała w głowie myśl, że być może w ogóle ich nie ma, spieszę donieść, że gdyby tak było naprawdę, runąłby fundament współczesnej fizyki – Ogólna Teoria Względności, a kosmologię trzeba byłoby przepisać od początku. Dzisiaj głośno mówi się, że fale grawitacyjne zostały przez LIGO zarejestrowane. Panuje raczej atmosfera lekkiego podniecenia i oczekiwania na to, co stanie się za chwilę. Potwierdzenie istnienia fal grawitacyjnych nie będzie kolejnym odkryciem, które ktoś odfajkuje na długiej liście spraw do załatwienia.  Zobaczymy otaczający nas wszechświat z całkowicie innej perspektywy.

Jako pierwszy falowe zmiany pola grawitacyjnego, w latach 60 XX wieku próbował zarejestrować amerykański fizyk Jaseph Weber. Budowane przez niego aluminiowe cylindry obłożone detektorami nie zostały jednak wprawione w drgania. Co prawda Weber twierdził, że złapał zmarszczki wszechświata, ale tego wyniku nie udało się potwierdzić. Dalsze poszukiwania trwały bez powodzenia, aż do 1974 roku, gdy dwóch radioastronomów z Uniwersytetu w Princeton (Joseph Taylor i Russel Hulse) obserwując krążące wokół siebie gwiazdy (PSR1913+16) stwierdziło, że układ powoli traci swoją energię, tak jak gdyby wysyłał … fale grawitacyjne. Mimo, że samych fal nie zaobserwowano, za pośrednie potwierdzenie ich istnienia autorzy dostali w 1993 roku Nagrodę Nobla. Uzasadnienie Komitetu Noblowskiego brzmiało: „za odkrycie nowego typu pulsara, odkrycie, które otwiera nowe możliwości badania grawitacji”.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie

virgoviewInstalacja, która z lotu ptaka wygląda jak wielka litera L, to dwie rury o długości 4 km każda, stykające się końcami pod kątem prostym. Choć całość przypomina przepompownię czy oczyszczalnię ścieków jest jednym z najbardziej skomplikowanych urządzeń kiedykolwiek wybudowanych przez człowieka. Każde z ramion tworzy betonowa rura o średnicy 2 metrów. W jej wnętrzu – jak w bunkrze – znajduje się druga ze stali nierdzewnej, która jest granicą pomiędzy światem zewnętrznym a bardzo wysoką próżnią. Z miejsca w którym rury się stykają, „na skrzyżowaniu”, dokładnie w tym samym momencie wysyłane są wiązki lasera. Ich celem są zwierciadła umieszczone na końcu każdej z rur. 2000px-Ligo.svgOdbijane przez zwierciadła tam i z powrotem około 100 razy promienie, wpadają z powrotem do centralnego laboratorium i tam zostają do siebie porównane. Dzięki zjawisku interferencji możliwe jest wyliczenie z wielką dokładnością różnicy przebytych przez obydwie wiązki światła dróg. A drogi te powinny być identyczne, no chyba że… chyba że w czasie pomiaru przez Ziemie – podobnie jak fala na powierzchni wody – przejdzie fala grawitacyjna. Wtedy jedno z ramion będzie nieco dłuższe, a efekt natychmiast zostanie wychwycony w czasie porównania dwóch wiązek. Tyle tylko, że nawet największe zaburzenia zmienią długość ramion o mniej niż jedną tysięczną część średnicy protonu (!). To mniej więcej tak, jak gdyby mierzyć zmiany średnicy Drogi Mlecznej (którą ocenia się na ok. 100 tys. lat świetlnych) z dokładnością do jednego metra. Czy jesteśmy w stanie tak subtelne efekty w ogóle zarejestrować ? Lustra na końcach każdego z korytarzy (tuneli) mogą zadrgać (chociażby dlatego, że przeleciał nad nimi samolot, albo w okolicy przejechał ciężki samochód). By tego typu efekty nie miały wpływu na pomiar zdecydowano się na budowę nie jednej, ale dwóch instalacji, w Handford w stanie Waszyngton i w Livingston w stanie Luizjana. Są identyczne, choć oddalone od siebie o ponad 3 tys. kilometrów. Ich ramiona maja takie same wymiary i maja takie same układy optyczne. Nawet gdy w jednym LIGO zwierciadło nieoczekiwanie zadrga, niemożliwe by to samo w tej samej chwili stało się ze zwierciadłem bliźniaczej instalacji. Zupełnie jednak inaczej będzie gdy przez Ziemię przejdzie z prędkością światła fala grawitacyjna. Zmiany jakie wywoła zajdą w dokładnie tej samej chwili w obydwu ośrodkach.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie

A kończąc, pozwólcie na ton nieco nostalgiczny. Wszechświat jest areną niezliczonych kataklizmów a dramatyczne katastrofy, to naturalny cykl jego życia. To nic, że od tysięcy lat na naszym niebie królują te same gwiazdozbiory. W skali kosmicznej taki okres czasu to nic nieznacząca chwila, a nawet w czasie jej trwania widoczne były wybuchy gwiazd. Z bodaj największego kataklizmu – Wielkiego Wybuchu – „wykluło” się to co dzisiaj nazywamy kosmosem. Obserwatoria grawitacyjne (np. takie jak LIGO) otworzą oczy na inne wielkie katastrofy, i to nie tylko te które będą, ale także te które były. Już prawie słychać zgrzyt przekręcanego klucza w drzwiach. Już za chwilę się otworzą. Najpierw przez wąską szparę, a później coraz wyraźniej i coraz śmielej będziemy obserwowali wszechświat przez nieznane dotychczas okulary. Ocenia się, że to co widzą „zwykłe” teleskopy (tzw. materia świecąca) to mniej niż 10% całej masy Wszechświata. A gdzie pozostałe 90% ? Na to pytanie nie znaleziono dotychczas odpowiedzi. Tzw. ciemna materia powinna być wszędzie, a nie widać jej nigdzie. Przypisuje się jej niezwykłe właściwości, łączy się ją z nie mniej tajemniczą ciemną energią. Czy LIGO, pomoże w rozwiązaniu tej intrygującej zagadki? Czy będzie pierwszym teleskopem, przez który będzie widać ciemną materię? Jeżeli obserwatoria grawitacyjne będą w stanie „zobaczyć” obiekty, które można obserwować także w świetle widzialnym (np. wybuch supernowej), a nie będą widziały ani grama ciemnej materii, to zagadka staje się jeszcze bardziej tajemnicza. Bo albo ta materia nie podlega prawom grawitacji, albo nie ma żadnej ciemnej materii. Konsekwencje obydwu tych scenariuszy są trudne do przewidzenia. Czy teraz rozumiecie dlaczego odkrycie fal grawitacyjnych jest tak ważne? 

8 komentarzy do Nobel z fizyki za fale

Skąd nazwy huraganów? 

Jose, Maria i Lee, to – na dzisiaj – najgroźniejsze huragany szalejące po północnym Atlantyku. Skąd biorą się imiona tych zjawisk? Co mają z tym wspólnego feministki i jaka jest różnica pomiędzy huraganem, orkanem, cyklonem i tajfunem?

Jose, Maria i Lee, to – na dzisiaj – najgroźniejsze huragany szalejące po północnym Atlantyku. Skąd biorą się imiona tych zjawisk? Co mają z tym wspólnego feministki i jaka jest różnica pomiędzy huraganem, orkanem, cyklonem i tajfunem?

Zacznę od tego ostatniego. Cyklon to nazwa zbiorcza i mieści w sobie huragany, tajfuny i burze tropikalne. Każde z tych zjawisk jest cyklonem, tyle tylko, że występującym w innych częściach świata. Wszystkie powstają nad ciepłymi i spokojnymi oceanami i wszystkie wirują.

Huragany szaleją na Atlantyku i na wschodnim Oceanie Spokojnym (Pacyfiku).

Tajfuny atakują na Pacyfiku między 180 i 100 południkiem. Innymi słowy są zagrożeniem dla wybrzeży Azji.

Orkany powstają na Oceanie Indyjskim, ale ostatnio tą nazwą określa się także cyklony uderzające w wybrzeże Europy.

I ostatnia – burza tropikalna (lub sztorm tropikalny) stosuje się do opisu cyklonów o mniejszej sile.

A co z nazwą? Irma, Harvey, kilka lat temu Katrina a w przyszłym roku Alberto, Beryl i Chris… zaraz zaraz. Skąd wiem jakie imiona będą nosiły cyklony w 2018 roku? Ano stąd, że są one już ustalone. Ale od początku. Imiona cyklonom nadaje się od ponad 100 lat. Wcześniej robiono to okazjonalnie. Cel był tylko jeden. Łatwiej nam zapamiętać imię niż cyfrę albo kod literowy. Zbadano, że ludzie czują większy respekt przed cyklonem który łatwiej zapamiętują, lepiej się też przygotowują do jego nadejścia.

Przez kilkadziesiąt lat huragany nazywano tylko imionami żeńskimi. Pod koniec lat 70tych XX – pod wpływem protestów feministek – zaczęto stosować imiona na przemian, imiona żeńskie i męskie. Po to by nie było nieporozumień, po to by nie nadano przez pomyłkę dwóch różnych nazw temu samemu cyklonowi, po to by w krótkim okresie nie nazwano dwóch zjawisk tym samym imieniem, listę z nazwami ustala się sporo do przodu. I tak stworzono listę imion na każdą literę alfabetu po jednym. Następnie zrobiono z nich sześć zestawów, każdy po 21 imion, które ułożono w kolejności alfabetycznej. Każdego roku obowiązuje jeden zestaw. Ten sam powtórzy się dopiero za 6 lat. Lista imion, która obowiązuje w tym roku, będzie obowiązywała dopiero w 2023 roku. I znowu pojawią się cyklony Harvey, Irma, Jose, Maria i Lee. Co gdy w którymś roku pojawi się więcej niż 21 dużych cyklonów? Wtedy nadawane im są nazwy greckie. Teraz mamy przełom września i października ale do końca listy imion na ten rok mamy jeszcze 8 pozycji.

Czasami imiona z listy są wykreślane. Dzieje się to wtedy, gdy cyklon nazwany jakimś imieniem zebrał wyjątkowo krwawe żniwo. Na miejsce wykreślonego imienia, na międzynarodowych konferencjach meteorologów, wybiera się inne imię. Musi zaczynać się na tę samą literę i musi być imieniem żeńskim (gdy wykreślono żeńskie), lub męskim (gdy wykreślono męskie). W 2005 roku wybrzeże USA spustoszył huragan Katrina. Na próżno szukać tego imienia na liście. Tak samo jak Sandy, Mitch czy Tracy.

Jakie imiona zostały na liście na ten rok? Nate, Ophelia, Philippe, Rina, Sean, Tammy, Vince i Whitney. Miejmy nadzieję, że tych imion nie będzie trzeba nadawać.

hurricaneNames1-01

1 komentarz do Skąd nazwy huraganów? 

Uwaga: Spadające gwiazdy! Rój meteorów Perseidy

Przez najbliższych kilkanaście godzin Ziemia będzie nieustannie bombardowana przez rój meteorów – Perseid. Na nocnym niebie można będzie wtedy zaobserwować nawet kilkaset „błysków” na godzinę.

Przez najbliższych kilkanaście godzin Ziemia będzie nieustannie bombardowana przez rój meteorów – Perseid. Na nocnym niebie można będzie wtedy zaobserwować nawet kilkaset „błysków” na godzinę.

Ziemia w swoim ruchu dookoła Słońca napotyka co roku w sierpniu rój meteorów zwanych Perseidami. Rój meteorów to kawałki komety, której lodowe jądro stopiło się kiedyś zbliżając do Słońca. Pozostawiła ona wtedy w przestrzeni kosmicznej po sobie ślad w postaci pyłu i małych okruchów skalnych. Ziemia krążąc wokół Słońca przechodzi przez taką strugę i na niebie widzimy meteory. Gdy jest ich dużo, mamy do czynienia z tzw. deszczem meteorów. Podczas takiego deszczu Leonidów (fragmentów komety Tempel-Tuttle występujących w połowie listopada każdego roku) w 1833 roku naliczono aż 200 000 „spadających gwiazd” na godzinę. Perseidy są pozostałością po komecie Swift-Tuttle, a największą ich liczbę – bo aż 300 na godzinę – można zauważyć od 10 do 12 sierpnia. To, że w czasie przechodzenia Ziemi przez rój meteorów widzimy wiele „spadających gwiazd” wcale nie oznacza, że poszczególne bryłki w pasie pozostawionym kiedyś przez kometę znajdują się blisko siebie. Szacuje się, że w czasie maksimum natężenia roju Perseid najmniejsze bryłki bywają od siebie oddalone nawet o 200 km.

Meteory widoczne są jako „spadające gwiazdy”, dzięki grubej, ziemskiej atmosferze. Drobne cząstki pyłu i większe okruchy skalne wpadając z dużą prędkością (od 15 do 75 km/s) w ziemską atmosferę, ocierają się i zderzają z cząsteczkami powietrza, a to z kolei powoduje, że ich powierzchnia się rozgrzewa. Zderzenia te są tak intensywne i jest ich tak dużo, że powierzchnia meteoru zaczyna się topić i wrzeć (bryłka skalna ma wtedy ok. 3000 st. Celsjusza). Część w ten sposób „nabytej” energii przekazana zostaje do otaczającego meteor powietrza i w ten sposób widzimy zjawisko świetlne „spadającej gwiazdy”. Można więc powiedzieć, że to co obserwujemy na niebie nie jest świeceniem rozgrzanej bryłki, tylko rozgrzanego dookoła niej powietrza. Aby spadający meteor zobaczyć gołym okiem (w nocy), wystarczy, że ma on masę ok. 0,01 grama i jest wielkości 1 mm. Okruch ważący 1 gram, na niebie rozbłyska się jaśniej niż którakolwiek gwiazda. Z bardziej szczegółowych badań wynika, że meteory zaczynają „świecić” na wysokości nawet 130 km a „gasną” na wysokości 75 km nad Ziemią.

W czasie deszczu meteorów nic nam na Ziemi nie grozi. Nie trzeba się też nigdzie chować, gdyż znakomita ich większość spala się całkowicie w ziemskiej atmosferze. Co więcej to co obserwujemy gołym okiem, to zaledwie ułamek wszystkich spadających na Ziemię meteorów. Większość z nich jest na tyle mała, że ich „spalania” nie widać gołym okiem. Szacuje się, że w ciągu doby na powierzchnię Ziemi spada aż 100 ton tego niezauważalnego pyłu. Musimy się przyzwyczaić, że codziennością i niejako częścią naszego Świata jest bombardowanie nas przez mniejsze meteoryty. Obok tych, których zupełnie nie widać, stosunkowo dużo jest też takich, które rozbłyskują tylko na ułamek sekundy. Gdy Ziemia nie przechodzi przez żaden z rojów w bezksiężycową noc pojedynczy obserwator może naliczyć 10 „spadających gwiazd” na godzinę. Trafiają się jednak, – choć rzadko – i takie, meteory które świecą dłużej. Te największe mogą powodować nawet efekty akustyczne podobne do grzmotu błyskawicy. Meteory, które są na tyle duże, że nie spalą się całkowicie w ziemskiej atmosferze i spadną nam pod nogi, to tzw. meteoryty. Największe meteoryty to bolidy, i mimo, że kolizje z nimi są bardzo rzadkie, liczne kratery na powierzchni Ziemi świadczą o wielu takich spotkaniach w przeszłości. Największym dotychczas znalezionym meteorytem był meteoryt Hoba. Waży on ok. 60 ton i nadal znajduje się w miejscu swojego upadku w Namibii (Afryka Południowo-zachodnia). Mimo, że takie zderzenie dla naszej planety może zakończyć się katastrofą, są one na tyle rzadkie, że nie należy się ich obawiać.

W określonych porach roku orbita Ziemi przecina orbity, po których poruszają się resztki komet. Zjawisko to na Ziemi obserwuje się jako rój (albo deszcz) meteorów. Corocznie takich rojów pojawia się na naszym niebie ok. 20. Niektóre z nich widoczne są na jednej półkuli a inne na obydwu. Jednym z takich rojów jest widoczny jedynie na półkuli północnej rój Perseid. Ponieważ obserwacje meteorów nie wymaga kosztownych urządzeń, ani specjalnej wytrwałości, a jedynie pogody , biorą w nich udział bardzo często amatorzy. Obserwatorowi na Ziemi wydaje się, że meteory z roju rozbiegają się po niebie we wszystkie strony, tak jakby wychodziły z jednego punktu. Jest to tylko złudzenie, gdyż meteory poruszają się po torach równoległych. Roje meteorów biorą swoje nazwy od gwiazdo zbiorów z których „wylatują”. Jeżeli chodzi o Perseidy tym miejscem jest gwiazdozbiór Perseusza a konkretnie okolice gwiazdy [eta]Per (Miram).

Jak zatem powinno się przygotować do obserwacji meteorytów ? Podstawowym warunkiem obserwacji jest dobra pogoda. Niebo powinno być bezchmurne, ale nie całe. Dobrze byłoby, gdyby noc była bezksiężycowa. Koniecznie trzeba też swoje obserwacje prowadzić w oddali od wszelkich sztucznych źródeł światła (np. miast czy oświetlonych ulic). Przed obserwacjami wskazane jest także ok. 30 minutowe „przyzwyczajenie” oczu do ciemności. I sprawa chyba najważniejsza. Należy przygotować sobie zestaw życzeń. Pragnienie wypowiedziane w czasie spadania gwiazdy zawsze się spełnia.

2 komentarze do Uwaga: Spadające gwiazdy! Rój meteorów Perseidy

Smog? Bez spiny, jest super!

Na portalu TwojaPogoda.pl pojawił się kilka dni temu artykuł pt. „Histeria z powodu smogu. Kto ją wywołuje i dlaczego?” No właśnie. Kto histeryzuje? Po co? I kto na tym zyskuje?

Na portalu TwojaPogoda.pl pojawił się kilka dni temu artykuł pt. „Histeria z powodu smogu. Kto ją wywołuje i dlaczego?” No właśnie. Kto histeryzuje? Po co? I kto na tym zyskuje?

Pod artykułem nie podpisał się autor, wiec rozumiem, że to tekst redakcyjny. Dziwię się, że portal, który sam wielokrotnie ostrzegał przed powietrzem złej jakości (np. „Rekordowy smog spowija Polskę. Trujący każdy wdech” z 2017-01-08), sam wielokrotnie opisywał tragiczne skutki oddychania zatrutym powietrzem (np. „Smog w stolicy Iranu zabija tysiące ludzi” z 2007-08-03), dzisiaj postanowił odwrócić smoga ogonem.

Zrzut ekranu 2017-02-19 o 18_Fotora

Tekst można streścić do następujących punktów:

  1. Kiedyś było gorzej.
  2. Na Zachodzie wcale nie jest tak czysto.
  3. Ekologiczne lobby jest na pasku producentów pieców.
  4. Smogu nie trzeba się obawiać.

No to po kolei.

Ad1. Kiedyś było gorzej. Tak, kiedyś było znacznie gorzej. Choć to dzisiaj jest więcej rakotwórczych dioksyn i furanów niż kiedyś. Ale nawet gdyby dzisiaj stężenia wszystkich szkodliwych substancji były niższe niż powiedzmy 20 lat temu, czy to automatycznie oznacza że jest super? No nie. Trzeba spojrzeć w statystyki i w pomiary. I okazuje się, że super nie jest. Że jest źle. I to bardzo. To, że niektórzy obudzili się dopiero wczoraj nie oznacza że kiedyś smogu nie było. Oznacza tylko… że niektórzy obudzili się wczoraj. Ani mniej, ani więcej. Organizacje ekologiczne od wielu lat mówią o zatrutym powietrzu. Tyle tylko, że dotychczas niewielu tego słuchało. W tym roku media informują o smogu częściej niż w poprzednich latach. Dlaczego? Dlatego, że Internet o tym więcej pisze, bo świadomość ludzi wzrosła. To system naczyń połączonych. Odczuwam osobistą satysfakcje, że i ja w budzeniu tej świadomości miałem swój udział publikując prosty pokaz z wacikiem i odkurzaczem. Zrobiłem to w pierwszych dniach stycznia. Choć powietrze było dużo gorsze w listopadzie i grudniu, przeważająca większość materiałów w mediach została zrobiona dopiero w styczniu. Do dzisiaj na różnych platformach moje video zobaczyło ponad 2 mln ludzi. Od tego czasu ten sam pokaz był powtarzany kilkukrotnie we wszystkich serwisach informacyjnych głównych stacji telewizyjnych.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Ad2. Na Zachodzie wcale nie jest tak czysto. Szczerze. Co mnie obchodzi jakie jest powietrze w Londynie, Brukseli czy Paryżu? Oddycham powietrzem w Warszawie albo na Śląsku. I to mnie obchodzi. Argumentowanie, że nie ma co panikować, bo za granicą nie jest wcale tak zielono jak mogłoby się wydawać, jest poniżej poziomu piwnicy.

Ale, podejmując wyzwanie… Jakość powietrza w stolicach zachodniej Europy jest dużo lepsza niż w miastach Polski. Znane są zestawienia mówiące, że to nasze miasta są w czołówce najbrudniejszych miast kontynentu. To, że w Niemczech spala się więcej węgla nie oznacza, że ten węgiel w większym stopniu zanieczyszcza powietrze. Bo,

  • w Niemczech węgiel nie jest palony w prywatnych piecach tylko w elektrowniach i elektrociepłowniach, a te zakłady (także w Polsce) mają filtry i nie dokładają się do smogu. Tymczasem w Polsce sporo węgla spala się w prywatnych piecach.
  • W Polsce nie obowiązują żadne normy dotyczące jakości węgla. W efekcie to u nas spala się węgiel wydobywany np. w Czechach, który tam nie mógłby zostać sprzedany.

Już wiesz redakcjo dlaczego argument o ilości spalanego w Niemczech i Polsce węgla jest jak kulą w płot?

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Ad3. Ekologiczne lobby jest na pasku producentów pieców. Gdy pisałem o elektrowniach jądrowych (uważam, że w Polsce powinny powstać), słyszałem, że jestem przeciwko górnictwu na pasku lobby jądrowego. Teraz słyszę, że opłaca mnie lobby producentów węglowych pieców, bo piszę i alarmuję na temat złej jakości powietrza. Robię to zresztą od wielu lat każdego roku w czasie sezonu grzewczego. W międzyczasie byłem na pasku przemysłu farmaceutycznego (tak, uważam, że szczepionki to jedno z największych osiągnieć ludzkości), oraz przemysłu biotechnologicznego (tak, nie znajduję naukowych dowodów przeciwko GMO).

Zarzucenie komuś, że jest skorumpowany jest bajecznie proste, ale intelektualnie dość małe. Redakcja TwojaPogoda.pl naprawdę wierzy, że ci, którzy ostrzegają przed złej jakości powietrzem są kupieni przez producentów nowoczesnych pieców? Dodam tylko, że po to by ulżyć powietrzu nie trzeba koniecznie pieca wymieniać. Dużo da przeczyszczenie przewodów kominowych. Sporo da odczyszczenie przed sezonem grzewczym, a nawet w trakcie jego trwania samego pieca i odpowiedni sposób składania ognia w piecu. Te czynności nic nie kosztują, a pozwalają oszczędzić pieniądze bo podnoszą sprawność pieca i instalacji. Nie jest wiec prawdą, że smog można zlikwidować tylko wymieniając stary piec na nowiutki. Jest wiele innych rozwiązań, a niektóre z nich przynoszą oszczędności. No ale tego z tekstu o histerii smogowej się nie dowiemy. Nie możemy się dowiedzieć, bo to złamałoby linię argumentacji redakcji, że ci, którzy piszą i mówią o smogu są w kieszeni producentów drogich pieców.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Ad4. Smogu nie trzeba się obawiać. Redakcja portalu twierdzi, że cała ta histeria ze smogiem została „opracowana przez niektóre organizacje” i „wcale nie chodzi [w niej]o ochronę naszego zdrowia”.

Był taki czas, kiedy uważano, że zdrowe jest naświetlanie się promieniami jonizującymi. I choć w pewnym momencie stało się jasne, że te mogą być źródłem raka, wiele osób dalej się naświetlało. Był taki czas, gdy twierdzono, że zdrowe jest palenie papierosów. Firmy tytoniowe przedstawiały opracowania które tego dowodziły. Przez lata dowodzono też, że ołów z benzyny nie ma nic wspólnego ze złym stanem zdrowia ludzi wdychających spaliny albo mieszkających niedaleko szlaków komunikacyjnych. Dzisiaj benzyny są bezołowiowe, na paczkach papierosów są ostrzeżenia o nowotworach spowodowanych paleniem a źródła promieniowania jonizującego są zamykane w pancernych szafach żeby nie wpadły w niepowołane ręce.

Nie ma w naszym ciele organu czy układu, który nie byłby narażony z powodu powietrza złej jakości. Są na to tysiące naukowych dowodów. Serce, płuca, ale także mózg. Układ hormonalny, układ nerwowy, krwionośny… Tam gdzie powietrze jest bardziej zanieczyszczone jest mniejsza masa urodzeniowa dzieci, a ludzie żyją krócej. Ocenia się że w Polsce każdego roku umiera z powodu powietrza złej jakości ponad 40 tys. osób. Szczególnie narażeni są chorzy (np. na astmę), osoby starsze i dzieci. „Smogu nie trzeba się obawiać”? W tekście z TwojaPogoda.pl znalazł się właśnie taki śródtytuł. Trzeba, i to bardzo. Dobrze, że coraz lepiej zdajemy sobie z tego sprawę. To, że są ludzie czy firmy, które na rosnącej świadomości robią pieniądze, to naturalne i oczywiste. Są firmy, które robią pieniądze na produkcji samochodowych pasów bezpieczeństwa i systemów ABS, choć gdy je wprowadzano mówiło się że to tylko sposób na wyciąganie pieniędzy z kieszeni klienta. Tam gdzie jest popyt tam pojawia się i podaż. Od nas, klientów, zależy czy damy się nabierać na tanie  sztuczki (np. maseczki) czy zdecydujemy się na rozwiązania, które problem rozwiązują choć w części.

Zanim zakończę, chciałbym jeszcze wyjaśnić trzy kwestie.

  1. Węgiel nie jest źródłem smogu. Źródłem smogu jest palenie węglem niskiej jakości i śmieciami w piecach, które nie są odpowiednio przygotowane do eksploatacji. Takie są fakty. Mówienie więc, że walka ze smogiem to walka z węglem jest bzdurą i niepotrzebnie rozgrzewa emocje. W Polsce kilka milionów ludzi żyje dzięki przemysłowi wydobywczemu. Ten przemysł jest przestarzały i zżerany wewnętrznymi problemami. Nie da się jednak (z wielu różnych powodów) po prostu wszystkich kopalń zamknąć. Węgiel może być czarnym złotem o ile wykorzystamy go w sposób nowoczesny i innowacyjny. Np. gazując pod ziemią, budując instalacje niskoemisyjne czy zeroemisyjne. Podkreślanie, że walka o czyste powietrze to walka z węglem, powoduje u milionów ludzi żyjących z wydobycia węgla (i przemysłu który z tym jest związany) automatyczną niechęć do działań mających na celu poprawę jakości powietrza.
  1. Wiarygodność pomiaru. „Jeśli na jednej ulicy pomiary wskazują na duże skażenie powietrza, wcale nie oznacza to, że w Twojej okolicy jest równie niebezpiecznie.” Nieprawdą jest, co pisze redakcja TwojaPogoda.pl, że pomiaru z jednej stacji nie można stosować do całego miasta. W przeciwieństwie do temperatury, która rzeczywiście może się szybko zmieniać, zanieczyszczenie powietrza jest dość jednorodne na większym obszarze. W Polsce nie mamy niedoboru stacji pomiarowych. A na tak duże miasto jak np. Warszawa wystarczy ich kilka, by wiarygodnie przedstawić jakość powietrza w mieście. Nawet jeżeli na danym obszarze znajdują się pojedyncze punkty pomiarowe, odpowiednie algorytmy (biorące pod uwagę wiele zmiennych) wyliczają stężenie prawdopodobne. Jest ono (a robi się takie testy) bardzo bliskie stężeniom rzeczywistym. Warto rzeczywiście zwrócić uwagę, by dane na których się opieramy (w tym dane w aplikacjach w telefonach komórkowych) pochodziły z oficjalnych stacji, a nie były zniekształcane przez mierniki prywatne albo komercyjne, których dokładność jest zła, albo bardzo zła.
  1. Skarga na Polskę. Niektóre organizacje ekologiczne za zanieczyszczone powietrze postanowiły złożyć na Polskę skargę do Komisji Europejskiej. Taki ruch uważam za totalnie antyskuteczny. Smogu nie pozbędziemy się (nie zminimalizujemy) dekretami rządu czy uchwałami samorządu, bo smog powstaje nie w dużych zakładach przemysłowych tylko w naszych prywatnych kominach i rurach wydechowych. Komisja Europejska może nałożyć na nas karę i co? I to nas, Polaków, przekona do zmiany głupich i szkodliwych przyzwyczajeń? Myślę, że raczej utwierdzi w przekonaniu, że Bruksela znowu nas atakuje. I z całą pewnością atakuje dlatego, że chce położyć łapę na naszym węglu. Składając skargę do Komisji Europejskiej niektóre organizacje ekologiczne właśnie dały do ręki argument tym, którzy ze smogiem nie mają zamiaru walczyć. Sorry, taki mamy klimat. 

Tomasz Rożek

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

1 komentarz do Smog? Bez spiny, jest super!

Oddychamy trucizną!!!

W pewnym miasteczku pod Krakowem zanieczyszczenie powietrza w sylwestrową noc przekroczyło poziom zanieczyszczenie powietrza w Pekinie. O sprawie napisał nawet The Financial Times. Na 50 najbardziej zanieczyszczonych miast Europy, 33 leżą w Polsce!

>>> Polub FB.com/NaukaToLubie to miejsce w którym komentuję i popularyzuję naukę.

Burmistrz Skały – bo to o to miasto chodzi – tłumaczył, że jakość powietrza w jego miejscowości przekraczała unijne limity 20krotnie tylko przez kilka godzin. Marne pocieszenie. W Polsce mamy 33 miasta z 50 najbardziej zanieczyszczonych miast w Europie. 33 na 50!

Najgorsi w Unii

Dowodów na to, że zatrute powietrze powoduje wiele groźnych chorób jest tak wiele, że aż trudno zrozumieć dlaczego wciąż tak mało energii poświęcamy jego ochronie. Z badań ankietowych wynika, że aż 81 proc. pytanych nie uważa zanieczyszczenia powietrza za problem miejsca w którym mieszka. Fakty są jednak takie, że poziom zanieczyszczenia powietrza w Polsce jest najwyższym w Unii Europejskiej. Pod względem stężenia pyłu zawieszonego PM10 wywołującego m.in. astmę, alergię i niewydolność układu oddechowego w całej Europie gorsza sytuacja niż w Polsce jest tylko w niektórych częściach Bułgarii. W przypadku pyłu PM2,5 stężenie w polskim powietrzu jest najwyższe spośród wszystkich krajów w Europie, które dostarczyły dane. Podobnie jest ze stężeniem rakotwórczego benzopirenu. Gdy Polskę podzielono na 46 stref w których badano jakość powietrza, okazało się, że aż w 42 poziom benzopirenu był przekroczony. Wczytywanie się w statystyki, liczby, tabelki i wykresy może przyprawić o ból głowy. Okazuje się bowiem, że wśród 10 europejskich miast z najwyższym stężeniem pyłów zawieszonych, aż 6 to miasta polskie; Kraków, Nowy Sącz, Gliwice, Zabrze, Sosnowiec i Katowice. Są miasta w których ponad połowa dni w roku ma przekroczone normy jakości powietrza. Kraków jest trzecim najbardziej zanieczyszczonym miastem europejskim. Brudne powietrze to nie tylko takie w którym przekroczone są normy stężania pyłów zawieszonych czy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), w tym benzopirenu (te powstają w wyniku niecałkowitego spalania np. drewna, śmieci czy paliw samochodowych). My i nasze dzieci (także te, które jeszcze się nie urodziły) oddychamy tlenkami azotu (główne źródło to spaliny samochodowe), tlenkami siarki (spalanie paliw kopalnych), przynajmniej kilkoma metalami ciężkimi np. kadmem, rtęcią, ołowiem, a także tlenkiem węgla.

Piece i samochody

Źródła poszczególnych zanieczyszczeń występujących w atmosferze są różne, ale w brew pozorom nie są one związane z przemysłem. Głównym ich źródłem jesteśmy my sami, a konkretnie indywidualne ogrzewanie domów i mieszkań oraz transport drogowy. Ponad 49 proc. gospodarstw domowych ma własne piece centralnego ogrzewania. Samo to nie byłoby problemem gdyby nie fakt, że przeważająca większość tych pieców to proste konstrukcje, które można scharakteryzować dwoma określeniami: są wszystkopalne i bardzo mało wydajne. Duża ilość paliwa, którą trzeba zużyć oraz fakt, że często używane jest w nich paliwo niskiej jakości powodują, że duże miasta w Polsce w okresie jesienno – zimowym praktycznie są cały czas zasnute mgłą. Swoje dokładają także samochody. Liczba samochodów osobowych zarejestrowanych w Polsce wynosi 520 pojazdów na 1000 mieszkańców a to więcej niż średnia europejska. Nie jest to bynajmniej powód do dumy. Spory odsetek samochodów na naszych drogach nie zostałby zarejestrowany w innych unijnych krajach. Także ze względu na toksyczność spalin.

>>> Polub FB.com/NaukaToLubie to miejsce w którym komentuję i popularyzuję naukę.

O szkodliwości zanieczyszczonego powietrza można by pisać długie elaboraty. W zasadzie nie ma organu, nie ma układu w naszym ciele, który nie byłby uszkadzany przez związki chemiczne zawarte w zanieczyszczeniach. Przyjmuje się, że z powodu zanieczyszczenia powietrza umiera w Polsce ponad 40 tys. osób rocznie. To ponad 12 razy więcej osób niż ginie wskutek wypadków drogowych! Grupami szczególnie narażonymi są dzieci i osoby starsze. Zanieczyszczenia bardzo negatywnie wpływają na rozwój dziecka przed urodzeniem. Prowadzone także w Polsce badania jednoznacznie wskazywały, że dzieci, których matki w okresie ciąży przebywały na terenach o dużym zanieczyszczeniu powietrza, miały mniejszą masę urodzeniową, były bardziej podatne na zapalenia dolnych i górnych dróg oddechowych i nawracające zapalenie płuc w okresie niemowlęcym i późniejszym, a nawet wykazywały gorszy rozwój umysłowy.

To problem każdego!

W sondażu przeprowadzonym na zlecenie Ministerstwa Środowiska w sierpniu 2015 r. czystość powietrza była wymieniana jako jedna z trzech – obok bezpieczeństwa na drogach i poziomu przestępczości – najważniejszych kwestii, od których zależy komfort życia w danej miejscowości. Problem z tym, że większość pytanych nie widzi tego problemu w miejscowości w której mieszka. Temat dla nich istnieje, ale jest abstrakcyjny, mają go inni. Prawda jest inna. Nawet w wypoczynkowych miejscowościach jak Zakopane czy Sopot jakość powietrza jest koszmarna. Tymczasem problem w dużej części można rozwiązać bez dodatkowych inwestycji czy zwiększania rachunki np. za ogrzewanie. Wystarczy zmienić własne nawyki. Kupno węgla o odpowiednich parametrach to pozornie wyższy wydatek. Lepszy węgiel ma jednak wyższą wartość opałową, czyli trzeba go zużyć mniej by wyprodukować podobna ilość ciepła. Nic nie kosztuje dbanie o sprawność domowego pieca przez regularne czyszczenie go. Nic nie kosztuje (można dzięki temu nawet zaoszczędzić), zamiana w mieście samochodu na komunikacje miejską albo rower.

A miejsce śmieci… jest w śmietniku. Inaczej pozostałości z ich spalania, będę kumulowały się w naszych płucach. Polacy w domowych piecach spalają rocznie do 2 mln ton odpadów. W konsekwencji do atmosfery i do naszych płuc trafiają m.in. toksyczne dioksyny, furany, cyjanowodór.

Tomasz Rożek

>>> Polub FB.com/NaukaToLubie to miejsce w którym komentuję i popularyzuję naukę.
Brak komentarzy do Oddychamy trucizną!!!

Ciemno to widzę

Dzisiaj nad ranem agencje prasowe podały smutną wiadomość. W wieku 88 lat, z powodów naturalnych, zmarła Vera Rubin. Amerykańska astrofizyk, odkrywczyni ciemnej materii. Tej jest znacznie więcej niż materii, która nas buduje. Czym jest? Ciemna materia to jedna z największych zagadek współczesnej nauki.

Dzisiaj nad ranem agencje prasowe podały smutną wiadomość. W wieku 88 lat, z powodów naturalnych, zmarła Vera Rubin. Amerykańska astrofizyk, odkrywczyni ciemnej materii. Tej jest znacznie więcej niż materii, która nas buduje. Czym jest? Ciemna materia to jedna z największych zagadek współczesnej nauki.

 

Gdyby zważyć cały wszechświat, wszystkie gwiazdy, planety, mgławice, komety, asteroidy,… wszystkie te obiekty stanowiłyby zaledwie kilka procent masy całości. Większość, przeważającą większość stanowiłaby nieznana forma materii i jeszcze bardziej tajemnicza forma energii.

Uparta dziewczyna

Co takiego może być tajemniczego w materii? Cóż, problem polega na tym, że my nie mamy pojęcia czy ciemna materia wygląda tak jak nasza, czy jest zbudowana tak jak nasza. Więcej, nie wiemy czy obowiązują ją te same prawa przyrody co materię naszą. Naszą czyli tą, z której jesteśmy zbudowani my i wszystko co nas otacza. Patrząc w niebo, nawet jeżeli używamy największych teleskopów nie widzimy ciemnej materii. Skąd zatem wiemy, że ona w ogóle istnieje? Z odpowiedzią na to pytanie wiąże się historia pewnej upartej młodej naukowiec.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

W 1970 roku młoda doktorantka jednego z amerykańskich uniwersytetów, Vera Rubin, postanowiła zmierzyć prędkość gwiazd w standardowej galaktyce spiralnej. Badania nie zapowiadały się ciekawie, bo wiedza o tym, że gwiazdy w galaktyce spiralnej poruszają się jak woda w wirze, była wtedy powszechna. Uważano, że te gwiazdy, które znajdują się dalej od centrum galaktyki powinny poruszać się wolniej, niż gwiazdy, które znajdują się bliżej jej środka. Verze odradzano zajmowanie się tym tematem.

q-100No bo w końcu po co robić pomiary, skoro wiadomo jaki będzie ich wynik? Vera uparła się jednak, że chce swoje obserwacje przeprowadzić. I odkryła… że niezależnie od odległości od centrum galaktyki, gwiazdy mają taką samą prędkość. Ta jedna obserwacja zburzyła fundament na którym stała wiedza o galaktykach. Od teraz nic się nie zgadzało. Takie galaktyki nie miały prawa istnieć. A przecież istniały. Jeżeli ktokolwiek miał wątpliwość, mógł spojrzeć przez teleskop. Próba wyjaśnienia tego fenomenu była jeszcze bardziej zaskakująca niż samo odkrycie.  Nikt – z Verą Rubin włącznie – nie miał wątpliwości, że za ruch gwiazd w galaktyce odpowiedzialna jest grawitacja. Problem polegał na tym, że jej źródło głównie znajduje się w centrum galaktyki. Tak przynajmniej myślano. Tymczasem Vera Rubin uznała, że centrum galaktyki wcale nie musi być jedynym miejscem silnie przyciągającym gwiazdy. Uznała, że pomiędzy gwiazdami musi być jakaś masa dodatkowa, taka, która nie świeci (i jej nie widać). To ona jest źródłem siły grawitacyjnej, która powoduje, że wszystkie gwiazdy w galaktyce mają taką samą prędkość. Jak taką masę sobie wyobrazić? Może jako chmurę niewidocznej dla nas materii w której galaktyka jest zanurzona? Może gwiazdy na tej chmurze się unoszą tak jak oka tłuszczu unoszą się na powierzchni rosołu?

Coś się odkleiło

Potem zaczęto się przyglądać innym galaktykom, gromadom galaktyk i jeszcze większym strukturom. Wszędzie widziano efekt działania ogromnej siły grawitacji. Tyle tylko, że źródła tej siły, czyli samej masy nigdzie nie dostrzeżono. Szybko policzono, że gdyby nie ciemna materia, galaktyki rozsypałyby się. Siła grawitacji jest za mała by duże kosmiczne struktury utrzymywać w porządku, potrzeba kleju, czegoś co to wszystko scala. No i to jest największa tajemnica, czym ten klej jest? Jak wygląda, co jest jego źródłem? I czy stosuje się do praw natury, które obowiązują w naszym świecie?

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Co do tego można mieć wątpliwości po ostatnich obserwacjach zespołu naukowców z największych na świecie ośrodków, w tym NASA, ESA (Europejska Agencja Kosmiczna) oraz kilku amerykańskich uniwersytetów. Korzystając z danych obserwacyjnych teleskopu kosmicznego Hubble’a oraz teleskopu VLT należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego, udało się sfotografować zderzenie czterech galaktyk wchodzących w skład gromady galaktyk Abell 3827. Dokładna obserwacja ruchu gwiazd wchodzących w skład tych galaktyk, dokładna obserwacja biegu promieni światła pozwoliła astronomom stwierdzić, że ciemna materia oderwała się od jednej ze zderzających się galaktyk. Brzmi co najmniej abstrakcyjnie, ale tak rzeczywiście jest. Za jedną z galaktyk, w odległości kilku tysięcy lat świetlnych ciągnie się obłok czegoś, czego co prawda nie widać, ale co wpływa grawitacyjnie na całe otoczenie. Tego „czegoś” nie powinno tam być! To „coś”, czyli ciemna materia, powinno być we wnętrzu galaktyki, pomiędzy gwiazdami, które galaktykę tworzą. Co takiego się stało, że materia „zwykła” i ciemna, w tym konkretnym przypadku odłączyły się od siebie? Na to pytanie nie ma dzisiaj odpowiedzi, trudno też powiedzieć czy takie sytuacje zdarzają się często. Ta jest pierwszą tego typu. Choć szczerze mówiąc, o niczym nie musi to świadczyć, nie jesteśmy zbyt dobrze w obserwowaniu czegoś… czego nie widać.

Pajęczyna

Jednym z pomysłów na wyjaśnienie zaobserwowanego zjawiska jest to, że ciemna materia nie stosuje się do praw, które nas obowiązują, że grawitacja działa na nią inaczej niż na obiekty „zwykłej” materii. Na razie, to zwykłe gdybanie. Ale to nie znaczy, że kosmolodzy i astrofizycy nie próbują ciemnej materii złapać. Jednym ze sposobów na jej poznanie jest tworzenie map jej rozmieszczenia. To bardzo trudna sztuka, ale czasami się udaje. Takie mapy tworzy się po to, by znaleźć klucz, by zobaczyć gdzie ciemna materia szczególnie chętnie się grupuje. To może pomóc w określeniu jej właściwości.

seqD_063Takie trójwymiarowe  mapy różnych części kosmosu powstają od wielu lat. Właśnie opublikowano kolejną, dokładniejszą niż poprzednie. Pracował nad nią zespół trzystu naukowców z całego świata. I została zaprezentowana podczas ostatniego spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego w Baltimore. Mapa jest dość spora, zawiera miliardy gwiazd i obejmuje całe… cztery dziesiąte procent nieba. Co ciekawe, na wielu mapach nieba, na których zaznacza się występowanie ciemnej materii, jest ona uformowana w postaci włókien. Po raz pierwszy udało się to zauważyć kilka lat temu, gdy dzięki użyciu Obserwatorium Kecka na Hawajach astrofizycy obserwowali kwazar UM287. Wyniki ich prac były opublikowane w Nature. Kwazar o którym mowa oddalony jest od Ziemi o około 10 miliardów lat świetlnych. Kwazary przypominają gwiazdy, ale w rzeczywistości są bardzo aktywnymi galaktykami, które „wyrzucają” w przestrzeń ogromne ilości energii. Badacze wykorzystali to promieniowanie tak, jak wykorzystuje się światło latarki, wchodząc do ciemnego pokoju. Światło kwazaru UM287 padało na ogromną, mającą średnicę dwóch milionów lat świetlnych chmurę gazu. Ile to jest 2 miliony lat świetlnych? Trudno to sobie wyobrazić. Układ Słoneczny ma średnicę około 30 dni świetlnych, a cała Galaktyka Drogi Mlecznej nieco ponad 100 tys. lat świetlnych. Oświetlana przez kwazar chmura pyłu była więc 20 razy większa od naszej galaktyki.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Wracając jednak do ciemnej materii. Astronomowie analizując rozchodzenie się światła w tej chmurze, zauważyli, że materia nie jest w niej równomiernie rozłożona, że tworzy coś w rodzaju włókien. Podali hipotezę, że to włókna ciemnej materii. Obserwacja jest w zgodzie z modelami teoretycznymi, które mówią, że ciemna materia nie jest posklejana jak materia widzialna w obiekty takie jak np. planety czy gwiazdy, czyli w struktury kuliste. Przypomina raczej pajęczynę na której „utkany” jest cały wszechświat. Kawałek tej pajęczyny właśnie zauważono. Nigdy wcześniej nie widziano bezpośrednio takich włókien.

Przegrana grawitacja

Ciemna materia – zdaniem astronomów – ma w odpowiadać za kształt dużych obiektów, takich jak np. galaktyki czy ogromne chmury gazu i materii. Trudno powiedzieć, czy może budować całe (ciemne) galaktyki. Pewne jednak jest, że wszechświat składa się z ciemnej materii w około 24 proc. Materia widzialna, taka z której i my jesteśmy zbudowani tworzy go w około 4 procentach. Razem 28 proc. Gdzie jest reszta? Czym jest reszta? I to jest chyba największa zagadka kosmologii. 72 proc. wszechświata to ciemna energia. Nie wiadomo czym jest, nie wiadomo gdzie jest. Być może wszędzie dookoła, być może jest gdzieś skupiona. Wydaje się, że na małych odległościach nie widać efektów jej działania. Być może są one tak ulotne, że nie potrafimy ich zarejestrować. Gdy jednak spojrzeć na kosmos w dużej skali, skali nawet nie galaktyk, tylko gromad galaktyk czy supergromad… Galaktyki oddalają się od siebie. Czym dalej są, tym szybciej się oddalają. Dlaczego tak się dzieje? Dlaczego grawitacja, przyciąganie, nie powoduje, że zaczną się do siebie przybliżać? Dzisiaj uważa się, że to właśnie ciemna energia powoduje puchnięcie wszechświata. A to znaczy, że w pewnym sensie działa przeciwko grawitacji. Ta ostatnia na małych dystansach tą walkę wygrywa. Ale w dużych skalach, to ciemna energia króluje.

Wszechświat jest fascynujący! I wciąż tajemniczy.

Tomasz Rożek

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Brak komentarzy do Ciemno to widzę

„Ziemia” w sąsiedztwie

Jest skalista, jest bliziutko nas i ma wielkość podobną do wielkości Ziemi. Co jednak najważniejsze, znajduje się w tzw. strefie życia, czyli ani nie za blisko, ani nie za daleko od swojej gwiazdy. Właśnie odkryto nową planetę.

Jest skalista, jest bliziutko nas i ma wielkość podobną do wielkości Ziemi. Co jednak najważniejsze, znajduje się w tzw. strefie życia, czyli ani nie za blisko, ani nie za daleko od swojej gwiazdy. Właśnie odkryto nową planetę.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Planeta krąży wokół czerwonego karła Proxima Centauri, czyli gwiazdy, która jest naszą najbliższą gwiazdową sąsiadką. Na odkrytej planecie woda może być w stanie ciekłym. Proxima b została złapana dzięki obserwacjom prowadzonym w Chile. Krąży wokół swojej gwiazdy macierzystej nieco ponad 11 ziemskich dni. Tak jak wspomniałem Proxima Centauri jest naszą najbliższą sąsiadką, a to oznacza, że planeta, która wokół niej krąży jest najbliższą nam planetą pozasłoneczną. Czy jest na niej życie? Tego nie wiadomo i trudno nawet powiedzieć w jaki sposób moglibyśmy się tego dowiedzieć. Bardzo dokładne obserwacje mogą nam udzielić inf. o składzie atmosfery albo nawet związków na powierzchni planety, ale na przelot na Proxima b będzie trzeba jeszcze poczekać. Gwiazda i planeta oddalone sa od nas o około 4 lata świetlne, czyli około 38 bilionów kilometrów.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Dla tych, którzy gwiazdę i planetę będą próbowali wypatrzyć na nocnym niebie, także nienajlepsza wiadomość. Obserwacja pozasłonecznych planet jest ekstremalnie trudna nawet przez profesjonalne teleskopy nie mówiąc już o amatorskich. Gołym okiem wcale nie da się ich zobaczyć. Niestety gołym okiem nie widać nawet gwiazdy Proxima Centauri. Jest czerwonym karłem, który świeci za słabym światłem. – Po raz pierwszy zaczęliśmy podejrzewać, że wokół tej [Proxima Centauri] gwiazdy krąży planeta już w 2013 roku. Od tamtego czasu obserwowaliśmy gwiazdę kilkoma różnymi teleskopami – powiedział Guillem Anglada-Escude, szef zespołu astronomów zaangażowanych w projekt badawczy Pale Red Dot.

Masa odkrytej planety to 1,3 masy Ziemi. Planeta krąży wokół swojego słońca w odległości 7 mln kilometrów, a to wielokrotnie mniej niż odległość Ziemia – Słońce. To znacznie mniej niż odległość Słońce – Merkury. Proxima Centauri jest jednak inną gwiazdą niż ta nasza. Świeci słabym światłem i dlatego mimo małej odległości gwiazda – planeta, na powierzchni tej drugiej może znajdować się woda w stanie ciekłym.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Teraz, te Proxima b będzie głównym celem obserwacji tych astronomów, którzy będą poszukiwali życia na obcych planetach. Jeżeli kiedykolwiek (a to na pewno nastąpi) zorganizujemy międzygwiezdną misję, na pewno pierwszym jej celem będzie właśnie nowo odkryta planeta.

Tomasz Rożek

Brak komentarzy do „Ziemia” w sąsiedztwie

O wycince Puszczy słów kilka

Ten spór trwa od kilku miesięcy. Dużo w nim emocji, znacznie mniej faktów. Ekolodzy, opierając się na opinii naukowców, biją na alarm, a rząd (ministerstwo środowiska) właśnie zezwoliło na zwiększenie limitów wycinki drzew w Puszczy Białowieskiej. Komu wierzyć? O co w tym chodzi?

Ten spór trwa od kilku miesięcy. Dużo w nim emocji, znacznie mniej faktów. Ekolodzy, opierając się na opinii naukowców, biją na alarm, a rząd (ministerstwo środowiska) właśnie zezwolił na zwiększenie limitów wycinki drzew w Puszczy Białowieskiej. Komu wierzyć? O co w tym chodzi? 

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

O polityce tutaj nie piszę. Ale co zrobić jak czasami polityki nie da się ominąć? Spór o najstarszy w Europie fragment lasu pierwotnego musi wzbudzać emocje. Te są tym większe, że na różnicę zdań pomiędzy Zielonymi i Ministerstwem Środowiska nakłada się spór czysto polityczny. Emocjom nie ma się jednak co dziwić, w końcu puszcza to ogromna wartość przyrodnicza i kawał polskiej historii. Są w niej miejsca, które nigdy nie zostały poddane – pośrednio ani bezpośrednio – modyfikacjom ze strony człowieka. Reszta puszczy to niemal w całości las naturalny, czyli obszar, w którym człowiek gospodaruje, ale w sposób mocno ograniczony.

Puszcza polskich królów 

To w sumie bardzo niewielki teren. Po polskiej stronie granicy znajduje się 42 proc. obszaru puszczy (około 50 km z południa na północ, 55 km ze wschodu na zachód), reszta leży na Białorusi. Choć w puszczy znajdują się miejsca, w których las ma charakter pierwotny, i takie, gdzie ma charakter naturalny, w części wpływ gospodarki leśnej jest widoczny. Ta ingerencja w las to nie tylko wynalazek współczesności, ale wynik nasadzeń drzew przed I wojną światową, w okresie międzywojennym i w latach powojennych.

To wtedy puszcza została „wzbogacona” o gatunki drzew, które naturalnie w niej występowały dużo rzadziej, głównie świerki. Dzisiaj sadzone są inne gatunki, co ma przywrócić puszczy jej naturalny charakter. Miejsce drzew „obcych” zajmują dęby, lipy, klony i wiązy. Po raz pierwszy o Puszczy Białowieskiej można przeczytać w opisie polowania, na które w 1409 roku wybrał się Władysław Jagiełło, by zdobyć żywność dla rycerzy wyruszających na wojnę przeciwko zakonowi krzyżackiemu. Solone mięso w beczkach spławiano do Płocka.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Z niepotwierdzonych źródeł wynika także, że w czasie tego polowania wyłapywano dzikie konie (tarpany), które następnie służyły jako konie bojowe. Puszcza Białowieska (choć oczywiście w zupełnie innym niż dzisiaj kształcie) podlega ochronie co najmniej od 600 lat. Była terenem myśliwskim do wyłącznego użytku królów polskich i książąt litewskich. Każda czynność (łowienie ryb, zakładanie barci, koszenie łąk), z wchodzeniem do puszczy włącznie, była regulowana nadawanymi przez króla (konkretnym osobom, ewentualnie osadom) pozwoleniami. Nawet najznamienitsi polscy dostojnicy nie mogli liczyć na stałe zezwolenie na polowanie w puszczy, od czasu do czasu dostawali jednorazowy „przydział”. Za zabicie zwierzęcia bez pozwolenia groziła kara śmierci.

Równie restrykcyjnie podchodzono do wyrębu drzew. W całym XVI wieku wydano tylko dwa pozwolenia: w 1521 roku król Zygmunt I Stary pozwolił Cerkwi w Szereszewie na wyrąb drzew na potrzeby własne, a w 1537 roku królowa Bona pozwoliła na to Kościołowi w tej samej miejscowości. Przez następnych kilkaset lat nowe pozwolenia na wyrąb były nadawane sporadycznie. Paradoksalnie puszczę bardziej cenił rosyjski carat niż polscy komuniści. Zaborcy traktowali ją jako miejsce rozmnażania się zwierząt i teren myśliwski. Dzięki dokarmianiu, zwierzyny w puszczy było za dużo, czego efektem było drastyczne zahamowanie wzrostu drzew liściastych.

721px-Canis_lupus_laying

Wilk

Zwierzęta zjadały młode pędy. Przed I wojną światową po raz pierwszy na masową skalę zalesiano puszczę świerkami. Stopniowa poprawa ochrony puszczy zaczyna się dopiero po 1989 roku. Projekt utworzenia Parku Narodowego Puszczy Białowieskiej pojawia się w 1994 roku, choć już 15 lat wcześniej została ona wpisana przez UNESCO na Światową Listę Rezerwatów Biosfery. Dzisiaj z 860 km kw. puszczy około 300 km kw. to lasy naturalne i zbliżone do naturalnych. A w nich drzewa, których nigdzie indziej w Europie nie znajdziemy. To kwestia nie tylko estetyki, ani tym bardziej potencjału gospodarczego (150-letnie drzewo kiepsko nadaje się na deski).

Stare drzewo znajdujące się w lesie pierwotnym jest nośnikiem genów, które są oryginalne i charakterystyczne dla tego regionu świata i są wynikiem naturalnej selekcji. A to ogromnie istotne. Posadzenie drzewa tego samego gatunku nie zastąpi tego skarbu. Liście obydwu drzew będą pewnie miały ten sam kształt, ale pula genowa będzie inna. W puszczy od dziesięcioleci prowadzone są badania i obserwacje, których wartość jest bezcenna.

Leśnicy leczą puszczę 

Najstarszy nienaruszony las, gatunki zwierząt i roślin występujące tylko w tym miejscu, w końcu oryginalne geny. O co w takim razie jest awantura? O przyszłość. Leśnicy chcieli zwiększyć ilość ścinanych w puszczy drzew. Ekolodzy twierdzili (i dalej twierdzą), że to zaledwie wstęp do masowej wycinki w najstarszym lesie w Europie. Wycinki, która spowoduje straty przyrodnicze nie do odrobienia. Z kolei leśnicy przekonują, że zwiększona wycinka to konieczność, po to, by… puszcza przetrwała. Ekologom i leśnikom – przynajmniej w deklaracjach – chodzi o to samo, o zachowanie bezcennego dziedzictwa przyrodniczego.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Problem polega jednak na tym, że obie grupy uważają, iż aby osiągnąć ten cel, trzeba podjąć dokładnie odwrotne kroki. Jedni postulują: „Ręce precz od puszczy”, drudzy przekonują, że bez pomocy człowieka puszcza, a przynajmniej jej część, zostanie bezpowrotnie zniszczona. Dlaczego? Bo zmiany klimatu, a konkretnie rosnące temperatury średnioroczne, oraz odwodnienie powodują osłabienie niektórych gatunków drzew. Najbardziej podatne na niekorzystne zmiany są świerki.

596px-Europäische_Sumpfschildkröte_Emys_orbicularis

Żółw błotny jest bardzo rzadkim elementem fauny Puszczy By Böhringer Friedrich

Osłabione stają się łatwym celem dla leśnych owadów, np. korników. Biorąc pod uwagę nadreprezentację świerków w niektórych częściach puszczy (wynikającą ze sztucznego nasadzania), na niektórych obszarach ilość chorych drzew jest spora. Leśnicy chcą chronić zdrowe drzewa, wycinając chore. Nadleśnictwa (Białowieża, Hajnówka i Browsk) mają dziesięcioletni przydział (plan) na wycinkę drzew. Ten plan określa Ministerstwo Środowiska i jest w nim ustalona łączna masa drewna, jaka może być wycięta w ciągu 10 lat. Zwykle każdego roku wycina się 10 proc. dziesięcioletniego przydziału. Taki podział nie jest jednak obligatoryjny. Nadleśnictwo może podjąć decyzję, że w którymś roku ilość wyciętych drzew będzie większa, ale za to w kolejnych latach trzeba będzie wycinać mniej. Dzisiaj obowiązujące przydziały zostały określone na lata 2012–2021. Decyzją nadleśnictwa w trzech pierwszych latach obowiązywania planu (2012–2015) wycięto jednak prawie 90 proc. drzew przewidzianych do wycięcia przez 10 lat. Skąd to przyspieszenie? W opublikowanym na stronie internetowej Lasów Państwowych dokumencie pt. „Puszcza Białowieska potrzebuje ratunku”, sygnowanym przez Regionalną Dyrekcję Lasów Państwowych w Białymstoku, znalazło się stwierdzenie, że nadleśnictwo prowadziło „cięcia sanitarne mające na celu opanowanie gradacji kornika drukarza”.

Leśnicy uważają, że w puszczy panuje klęska kornika, która zagraża dalszemu istnieniu drzewostanów świerkowych, stanowiących na terenie Nadleśnictwa Białowieża ponad 30 proc. powierzchni leśnej (w całej puszczy ok. 10 proc). „Jedyną znaną naukom leśnym i skuteczną metodą walki z kornikiem i ograniczania jego gradacji jest usuwanie drzew zasiedlonych, by ograniczyć rozprzestrzenianie się szkodników” – piszą autorzy dokumentu.

Naukowcy bronią drzew

To, że korniki „siedzą” w puszczy, nie jest przedmiotem sporu. Tyle tylko, że nie wszyscy – tak jak leśnicy – uważają, że drzewa zjadane przez korniki trzeba usuwać. 17 naukowców napisało list zatytułowany „Dlaczego martwe świerki są potrzebne w Puszczy Białowieskiej”. Tego głosu nie można zlekceważyć, gdyż autorzy dokumentu to eksperci z takich dziedzin jak leśnictwo, biologia, agroekologia, entomologia i zoologia, przedstawiciele 14 polskich uczelni i instytucji badawczych.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Naukowcy w sposób jednoznaczny i przystępny tłumaczą, dlaczego usuwanie chorych drzew jest błędem. „Opanowane przez korniki świerki zamierają, ustępując miejsca drzewom liściastym, wymagającym dużej ilości światła i lepiej dostosowanym do aktualnych warunków środowiska. Naturalny proces zmiany struktury gatunkowej lasu jest długotrwały, jednak na żadnym z jego etapów nie ma zagrożenia dla trwałości leśnego ekosystemu” – uważają. Nie ukrywają też, że tam, gdzie świerków jest dużo, masowe ich wymieranie może sprawiać wrażenie klęski. Powołują się na przykład Beskidów, które wiele lat temu w sposób sztuczny zostały zalesione świerkami i sosnami. Badacze przestrzegają jednak przed chodzeniem drogą na skróty, szczególnie w Puszczy Białowieskiej (czyli przed wycięciem drzew, zaoraniem terenu i posadzeniem sadzonek drzew liściastych).

By Konrad KurzaczPimkee-mail: konrad.kurzacz@gmail.com - Praca własna, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2065137

Mozaikowy układ zbiorowisk leśnych w Białowieskim Parku Narodowym. Na pierwszym planie widoczny ols z udziałem świerka. By Konrad KurzaczPimke

Argumentują bowiem (powołując się na badania), że „dynamika gradacji kornika niewiele się różni na terenach, gdzie wszelkimi dostępnymi środkami prowadzono walkę z kornikiem, i na terenach, gdzie takich działań nie prowadzono. Usuwanie zaatakowanych przez kornika lub zamarłych z innych przyczyn drzew nie stanowi skutecznej metody zatrzymania gradacji kornika i zamierania świerków, lecz może przynieść skutek przeciwny”. Dlaczego usuwanie chorych drzew zamiast sytuację poprawić, może ją pogorszyć? Badacze piszą, że w przypadku Puszczy Białowieskiej nie da się wyciąć wszystkich zaatakowanych drzew. Tymczasem umierające albo martwe drzewo „przyciąga” chrząszcze, które żywią się kornikami (chrząszcza wabi feromon, zapach wytwarzany przez samce korników w chwili opanowywania drzewa). Zdaniem autorów listu najskuteczniejszą metodą walki z kornikami jest pozostawienie lasu w spokoju.

„Duża koncentracja zamierających świerków opanowanych przez korniki staje się miejscem intensywnego namnażania się drapieżnych chrząszczy, a także innych drapieżnych i pasożytniczych owadów, które z takich miejsc rozprzestrzeniają się na kolejne obszary w poszukiwaniu swoich ofiar” – piszą autorzy tekstu. Choć przejściowo, ze względów estetycznych, niektóre fragmenty puszczy będą wyglądały nieatrakcyjnie, natura poradzi sobie ze szkodnikami.

Będzie awantura

Od wielu miesięcy na niezliczonych forach i stronach internetowych trwa awantura. Uzasadniona! Ministerstwo Środowiska nie przedstawia przekonywujących dowodów na to, że ma rację, z kolei leśnicy posługują się półprawdami. Ekolodzy – wręcz przeciwnie. Pokazują badania, cytują autorytety. I co? I nic, bo minister środowiska Jan Szyszko właśnie zatwierdził zwiększenie wycinku drzew w Puszczy. Zwiększone limity zakładają pozyskanie ponad 180 tysięcy metrów sześciennych drewna w ciągu najbliższych 10 lat. To prawie 5 razy więcej niż zakładał dotychczasowy plan.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Czy minister Szyszko nie zna badań, które mówią o tym, że wycinka nie polepsza, a wręcz może pogorszyć sytuację? Pomijam fakt, że grozi nam międzynarodowy skandal. Szkoda mi ostatniego w Europie, a może na całej północnej półkuli nizinnego lasu strefy umiarkowanej z całym jego bogactwem. Puszcza to nie tylko wysokie drzewa i duże zwierzęta (np. żubry), to bogactwo przyrody porównywalne do Wielkiej Rafy Koralowej!

Epipogium_aphyllum_plants

Krytycznie zagrożony wyginięciem w Polsce storzan bezlistny By BerndH

Organizacje ekologiczne biją na alarm, a leśnicy – nie negując tego, o czym piszą naukowcy – przypominają, że ich obowiązują przepisy i procedury zobowiązujące do przeciwdziałania takim zjawiskom jak plaga korników, że ich nadrzędnym celem jest troska o zachowanie trwałości lasów. Z tym ostatnim można by dyskutować, Lasy Państwowe to „firma” przynosząca ogromne zyski. Te pieniądze nie są inwestowane w ochronę lasów, tylko przelewane do budżetu państwa.

Leśnicy przypominają przy okazji, że na obszarach, na których świerków jest dużo, bez interwencji człowieka las z powodu umierania tych drzew będzie martwy. To prawda, ale… świerki, o których mowa, są w puszczy elementem sztucznym. Podatność Puszczy Białowieskiej na korniki jest skutkiem działalności człowieka przed dziesiątkami lat. Wycinanie tych drzew wcale nie spowoduje, że problem zniknie. To popełnianie tego samego błędu, czyli ingerencja w las.

Profesorze Janie Szyszko, nie idź tą drogą!

 

 

24 komentarze do O wycince Puszczy słów kilka

Świat między 44 zerami

W 2013 roku, na maturze z języka polskiego, uczniowie analizowali wstęp do mojej książki „Nauka po prostu. Wywiady z wybitnymi”. Rozwiązałem test maturalny stworzony do mojego tekstu i zdobyłem… około 70 proc. punktów. Dlaczego nie 100 proc? Części pytań nie zrozumiałem, część moich odpowiedzi nie trafiła w klucz. W skrócie z tekstu który sam zrozumiałem rozumiem ok. 70 proc. Nie świadczy to chyba o mnie najlepiej. Dzisiaj – nie tylko maturzystom – ten tekst przypominam.

W 2013 roku, na maturze z języka polskiego, uczniowie analizowali wstęp do mojej książki  „Nauka po prostu. Wywiady z wybitnymi”. Rozwiązałem test maturalny stworzony do mojego tekstu i zdobyłem… około 70 proc. punktów. Dlaczego nie 100 proc? Części pytań nie zrozumiałem, część moich odpowiedzi nie trafiła w klucz. W skrócie z tekstu który sam zrozumiałem rozumiem ok. 70 proc. Nie świadczy to chyba o mnie najlepiej. Dzisiaj – nie tylko maturzystom – ten tekst przypominam.

**************

Świat między 44 zerami

Widzialny Wszechświat ma rozmiar kilkunastu miliardów lat świetlnych. To około 1026 (1 z 26 zerami) metra. Z kolei najmniejsze struktury, których istnienia jesteśmy pewni, to budujące między innymi protony i neutrony kwarki. Mają rozmiar kilku attometrów, czyli 10-18 metra. Najmniejsze i największe obserwowane przez człowieka obiekty dzielą od siebie aż 44 rzędy wielkości! Kwarki są o 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 razy mniejsze od największego obiektu dociekań naukowców. Nasz świat mieści się w tych 44 zerach. Są w nim cząstki elementarne, żywe organizmy i ich DNA, Ziemia i inne planety. Są gwiazdy, galaktyki i gromady galaktyk. A gdzieś w środku jest człowiek. Jedyna znana istota, która chce wiedzieć i chce to wszystko zrozumieć.

Świat, ten zamknięty „między 44 zerami”, jest skonstruowany według uniwersalnych reguł. Człowiek ich nie tworzy, najwyżej odkrywa i nazywa. Na razie znamy je wycinkowo, choć chcielibyśmy oczywiście ogarniać w całości. Marzy nam się też, by w pełni je wykorzystywać. Nanotechnolodzy chcieliby tworzyć komputery oparte na węglu i projektować cząsteczki leków atom po atomie. Na razie jednak nie wiedzą jak. Biotechnolodzy chcą nadawać żywym organizmom dowolne cechy, chcą hodować tkanki, a może nawet całe organy, z jednej tylko komórki. Inni chcą poznać tajemnice mózgu (by skuteczniej się z nim komunikować), początków materii (by znaleźć źródło niewyczerpywalnej energii) czy klimatu (by zapobiegać ekstremalnym zjawiskom pogodowym).

Odkrywamy coraz więcej i nieustannie jesteśmy zaskakiwani złożonością świata, w którym żyjemy. Odkrywamy coraz więcej, a ciągle tyle pozostaje do poznania i zrozumienia. Horyzont poznania wcale się nie przybliża, gorzej … można odnieść wrażenie, że się oddala.  Nie przeszkadza nam to jednak marzyć.

Świat przyszłości, świat czasów, w których jeżeli wszystkie reguły zostaną poznane (czy to w ogóle kiedykolwiek nastąpi?), będzie światem dostosowanym przez człowieka do człowieka – tylko czy w ostatecznym rachunku dla człowieka. To wizja bardzo odległa, ale przecież zmierzamy ku niej od zawsze. Zaglądamy za horyzont zdarzeń w poszukiwaniu mechanizmów, które za tym wszystkim stoją, bo chcemy je wykorzystywać po swojemu, albo inaczej, na swój użytek. Coraz częściej zresztą nam się to udaje. Tymi mechanizmami, trybami i zębatkami są naukowe prawa przyrody. Nauczyliśmy się kontrolować reakcje jądrowe i dlatego potrafimy korzystać z energii atomowej. Wybudowaliśmy urządzenia, które odczytują niektóre intencje mózgu i dlatego możemy pomagać osobom niepełnosprawnym. W końcu dzięki poznaniu właściwości materii w skali mikro budujemy komputery, a zrozumienie sposobu zapisu informacji w naszym DNA już niedługo zaowocuje terapiami genowymi. To wszystko, te niewątpliwe osiągnięcia ludzkiego intelektu, nie zmieniają jednak faktu, że do poznania wszystkich reguł rządzących przyrodą (a może jest tylko jedna reguła uniwersalna, która stosuje się do wszystkiego?) sporo nam jeszcze brakuje. Czy w związku z tym warto zaprzątać sobie głowę refleksją nad przyszłością? Nad kierunkiem i tempem rozwoju nauki? Może lepiej upajać się wizją świata ułożonego, oswojonego, dostosowanego? Wizją świata przyszłości. Powód jest – jak sądzę – jeden. Uczymy się przez eksperyment. Rozwój sam się nie dzieje, a bez prób i bez błędów nie ma postępu. No właśnie – błędów. O te najłatwiej w pośpiechu. Świat rozwija się dzisiaj szybciej niż kiedykolwiek wcześniej, szybciej niż refleksja nad nim. Nie ma tygodnia bez spektakularnego odkrycia, bez przesunięcia granicy poznania. Wszystko dzieje się tak szybko, że słowo drukowane już dawno przestało nadążać. Wypiera je słowo wyświetlane na ekranie. Już nawet nie komputera stojącego na biurku, ale coraz częściej telefonu komórkowego, albo czegoś co telefonem jest tylko przy okazji.

Nasz świat jest pędzącym pociągiem, w którym siedzimy i patrzymy za okno. Wszystko jest zamazane. Nie widać szczegółów, nie ma czasu na analizę detali. Pędzimy do przodu. To wspaniałe… ale trzeba uważać. W przeszłości na przykład w czasie wojen i rewolucji zdarzało się, że gdy historia przyspieszała brakowało czasu na refleksję. Rzeczy działy się tak szybko, że konsekwencje czynów i decyzji czasami uświadamiano sobie zbyt późno. Wchodząc więc w erę „nano” czy „cyber” warto byłoby zdawać sobie sprawę ze wszystkich ewentualnych konsekwencji. Dopiero ta wiedza pozwala na w pełni świadome funkcjonowanie w dzisiejszym świecie. Skąd ją czerpać? Najlepiej u źródła.

Na początku XXI wieku żyjemy w świecie nieustannie kształtowanym, wręcz kreowanym przez naukę i technologię. W każdej epoce życie jednostki w jakimś stopniu zależało od postępu cywilizacji, ale nigdy nie zależało aż tak bardzo jak obecnie. Miasto bez prądu czy komunikacja bez Internetu nie istnieją. Nie potrafimy żyć bez prądu, Internetu, telefonu komórkowego i komputera. I nie chodzi o naszą wygodę czy przyzwyczajenia, ale o przetrwanie. Bez sieci komputerowej i komórkowej nie działają systemy sterujące pracą elektrowni, oczyszczalni ścieków, uzdatniania wody czy komunikacji (metro, tramwaje, koleje). Niedługo nie będzie istniała elektronika bez nanotechnologii i medycyna bez biotechnologii, a może nawet cybernetyki. Coraz częściej osobom chorym i niepełnosprawnym pomaga się wszczepiając zaawansowane technologiczne implanty i protezy. Niektórym to ratuje życie, innym ułatwia i czyni znośniejszym. Ale wszystkich w pewnym sensie uzależnia od technologii.

Być może z powodu wspomnianego uzależnienia naszego świata od osiągnięć naukowych, może dosłownego rozumienia słowa „demokracja”, a może z powodu asekuranckiej postawy polityków, coraz częściej od nie-specjalistów wymaga się zajmowania stanowiska w sprawach bezpośrednio związanych z nauką. Nigdy wcześniej tak nie było. W niektórych krajach to w referendach ważą się losy biotechnologii i energetyki. W innych pyta się obywateli o status ludzkiego embriona albo o moment, w którym można przerwać ludzkie życie. Tam gdzie formalnie plebiscytu nie ma, rządzący i tak przed podjęciem jakiejkolwiek decyzji przyglądają się słupkom sondaży. Zdanie naukowców, specjalistów zdaje się mieć mniejszą wartość niż opinie elektoratu, często manipulowanego przez sprawnych lobbystów.

W interesie wszystkich jest, by każdy obywatel, a nie tylko osoba z wykształceniem kierunkowym, mógł zabrać świadomy głos w toczących się dzisiaj na wielu frontach debatach z naukowym tłem. Gdy w każdych kolejnych wyborach frekwencja jest coraz niższa, mówi się o zagrożeniu demokracji. Zagrożeniem jest także to, że tak niewiele osób zdaje sobie sprawę z kierunków naszego rozwoju, z szans jakie przed nami stoją i z zagrożeń z nimi związanych. Jeden z moich rozmówców stwierdził, że naukowcy powinni uprawiać naukę, politycy powinni na nią dawać pieniądze, a społeczeństwo powinno kontrolować i jednych i drugich.  Gdy rządzący przed wieloma laty Niemcami kanclerz Gerhard Schroeder poszukiwał oszczędności i chciał obciąć nakłady na naukę, został powszechnie skrytykowany. W mediach pojawiały się nawet sondaże społeczne, z których wynikało, że Niemcy nie chcą w ten sposób oszczędzać. Nasi sąsiedzi zdają sobie po prostu sprawę z tego, że inwestowanie w naukę oznacza rozwój. Społeczeństwo może pośrednio – przez wybieranych polityków – wpływać na kierunek rozwoju nauki. O ile ma wiedzę, która umożliwia podjęcie świadomej decyzji. U nas nakłady na naukę czy nowe technologie nigdy nie były tematem debaty publicznej. Ani w czasie kampanii wyborczych, ani poza nimi. Dlaczego tak się dzieje? W powszechnym odczuciu polski naukowiec to ktoś zamknięty w hermetycznym laboratorium. Ktoś całkowicie oderwany od dnia codziennego. Przyjęło się u nas myśleć, że nauka ma swego rodzaju autonomię, jest niezależna od rzeczywistości. Niestety niebezpieczną konsekwencją takiej opinii jest przekonanie, że uprawianie nauki to sztuka dla sztuki. Trudno sobie wyobrazić większy absurd. Życie nie biegnie innym torem niż najnowsze osiągnięcia i technologie. Przeciwnie. Te obydwie dziedziny są ze sobą ściśle związane. Ale – i znowu wracamy do tego samego – skąd mamy o tym wiedzieć? Jak mamy wpływać na szybkość i kierunek zmian, skoro nie mamy o nich większego pojęcia? Warto wiedzieć więcej. I warto zajrzeć do źródeł.

Tomasz Rożek

 

Brak komentarzy do Świat między 44 zerami

Dzieciątko kręci pogodą

Wyobraź sobie wiatry, które od tysięcy, może setek tysięcy lat wieją tysiące kilometrów stąd. Wyobraź sobie dzień, w którym przestają wiać i w efekcie tego… zakwitają kwiaty w Dolinie Śmierci. Bzdury? Nie, szczera prawda.

Wyobraź sobie wiatry, które od tysięcy, może setek tysięcy lat wieją tysiące kilometrów stąd. Wyobraź sobie dzień, w którym przestają wiać i w efekcie tego… zakwitają kwiaty w Dolinie Śmierci. Bzdury? Nie, szczera prawda. 

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie. 

Te wiatry to passaty wiejące na południowym Pacyfiku. Wieją ze wschodu, czyli od południowych wybrzeży Ameryki Południowej, na zachód, czyli w kierunku Australii, Filipin i Indonezji. Czasami jednak zdarza się, że passaty milkną albo wieją znacznie słabiej. Dzieje się to pod koniec roku, w okolicach świąt Bożego Narodzenia. To zjawisko (osłabienie passatów) zostało nazwane El Niño, czyli po hiszpańsku „dzieciątko, chłopczyk”.

Nie tylko pogoda 

Passaty wiejące w kierunku zachodnim są tak silne, że poziom morza u wybrzeży Indonezji jest o kilkadziesiąt centymetrów wyższy niż u wybrzeży Ameryki Południowej. To jednak nie wyższy poziom wody wpływa na pogodę, tylko fakt, że wiatry powodują przepływ ogromnych mas ciepłej wody. W ich miejsce pojawia się lodowata woda z dna oceanu. Póki wieją passaty, woda u zachodnich wybrzeży Ameryki Południowej jest zimna, ale u wybrzeży Australii i Indonezji – ciepła. To uruchamia całą kaskadę zjawisk pogodowych. Na przykład deszczy, które padają tam, gdzie woda jest ciepła. Z kolei tam, gdzie jest ona zimna, panuje suchy klimat. Gdy jednak pojawia się zjawisko El Niño, i wiatry słabną, masy ciepłej wody nie zostają zepchnięte na zachód. W efekcie u wybrzeży Ameryki Południowej jest za ciepło, a u wybrzeży Indonezji – za zimno. W Ameryce zaczynają padać deszcze (choć miało być sucho), a w Azji Południowo-Wschodniej i północnej Australii pojawiają się susze, choć miało padać. Te zmiany spowodowały, że w ostatnich dniach, jak alpejska łąka, zakwitła amerykańska Dolina Śmierci.  Najsuchsze, najgorętsze i najbardziej zasolone miejsce w całej Ameryce Północnej. Dolina zakwitła, bo w czasie ostatnich miesięcy przeszły nad nią silne deszcze. Swoją drogą, czy to nie inspirujące, że nasiona z których w każdej chwili wyrasta życie są powszechne nawet w tak nieprzyjaznych miejscach jak Dolina Śmierci?

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Osobnym wątkiem związanym z anomalią El Niño jest ten dotyczący przyrody. Naturalny prąd oceaniczny niesie wody chłodne, które są bogate w składniki odżywcze. Rozwija się morskie życie, a wraz z nim populacja ptaków u wybrzeży Ameryki. Z kolei odchody ptaków użyźniają pola. Bez tego użyźniania, na polach niewiele wyrośnie. Zjawisko El Niño, gdyby trwało kilka miesięcy, jest w stanie wykończyć – i tak biedne – gospodarki takich krajów jak Peru czy Chile.

Wróćmy jednak do pogody. Ziemia to system naczyń połączonych. Wody oceanów mieszają się ze sobą, ogromne masy powietrza nie znają granic państw czy kontynentów. Anomalia, szczególnie tak duża jak El Niño, musi mieć konsekwencje na całym globie. Jakie one są? Cóż, nie mamy ich pełnej świadomości, ale wiemy o tych najważniejszych.

Nie mamy pojęcia 

Osłabienie czy wstrzymanie passatów powoduje pojawienie się czasami katastrofalnych deszczy w Ameryce Południowej. W poprzednich latach, gdy pojawiało się Dzieciątko w takich krajach jak Ekwador czy Peru, ilość opadów była aż 10-krotnie wyższa niż wtedy, gdy El Niño nie było. Wyższe opady (teraz śnieżyce) pojawiają się także w Ameryce Północnej. Susze w Azji Południowo-Wschodniej i północnej Australii są przyczyną pożarów, które nawiedzają tamtejsze lasy od kilku miesięcy. Ogromne ilości dymu dostają się do atmosfery, a to ma wpływ na zdrowie ludzi. Znacznie silniejsze i częstsze są huragany na Pacyfiku, ale za to spokojniej jest na Atlantyku. Zwiększone opady pojawiają się w Afryce Północno-Wschodniej i w krajach Półwyspu Arabskiego. Z kolei susze panują na południu Afryki. A co z Europą? Nie ma jednoznacznych dowodów, ale przypuszcza się, że efektem długo trwającego El Niño są ciepłe zimy przerywane krótkimi i gwałtownymi okresami siarczystych mrozów. Tak było na przełomie lat 1982 i 1983 oraz 1997 i 1998. Wówczas także występowało zjawisko Dzieciątka. Tegoroczne El Niño jest jednak rekordowe. Tak silne i długotrwałe nie było od początku pomiarów, a więc od 1950 roku. Za kilka tygodni minie rok, odkąd passaty zwolniły. Zwykle działo się to najwyżej na kilka tygodni w okresie Bożego Narodzenia. Zazwyczaj El Niño występowało mniej więcej co dekadę. W ostatnich latach jest częstsze, dłuższe i gwałtowniejsze. – Zjawisko to wkracza na nowe obszary. Nasza planeta zmieniła się drastycznie ze względu na generalną tendencję ocieplania wód oceanicznych, utratę lodu arktycznego, a także ponad miliona kilometrów kwadratowych letniej pokrywy lodowej na półkuli północnej – powiedział sekretarz generalny Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO) Michel Jarraud. – Choć właśnie padły rekordy, El Niño zamierza jeszcze bardziej podkręcić temperaturę – dodał. Pozostaje odpowiedzieć na ostatnie pytanie. Co jest źródłem tego zjawiska meteorologicznego? Dlaczego w ostatnich latach obserwujemy je częściej? Na obydwa te pytania istnieje tylko jedna uczciwa odpowiedź. Nie mamy bladego pojęcia!

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

3 komentarze do Dzieciątko kręci pogodą

Nie wyrzucaj baterii!

Każdy powinien wiedzieć, że zużytych baterii czy akumulatorów nie wolno wyrzucać do śmieci komunalnych, tylko trzeba zanosić do specjalnie przygotowanych pojemników. Ale czy wiemy dlaczego należy tak postępować?

Każdy powinien wiedzieć, że zużytych baterii czy akumulatorów nie wolno wyrzucać do śmieci komunalnych, tylko trzeba zanosić do specjalnie przygotowanych pojemników. Ale czy wiemy dlaczego należy tak postępować?

Rocznie zużywamy prawie 300 milionów baterii. 90 proc. z nich to baterie jednorazowe. Zwykle gdy przestają działać, po prostu je wyrzucamy. W ten sposób do środowiska naturalnego trafiają tak trujące związki i pierwiastki jak ołów, kadm, nikiel, rtęć, lit i mangan. To czynniki silnie trujące. Wpływają negatywnie nie tylko na człowieka, ale na całe środowisko.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie

Z wielu szkodliwych substancji czy pierwiastków z których zbudowane są wyrzucane baterie, najgorszy wpływ na zdrowie i życie człowieka mają ołów, kadm i rtęć.

Ołów – jest pierwiastkiem trującym. Związki ołowiu mają negatywny wpływ na praktycznie wszystkie komórki i narządy. Jest szczególnie niebezpieczny dla dzieci i młodzieży.

Kadm – jest jeszcze bardziej toksyczny niż ołów. Niezależnie od tego w jaki sposób dostanie się do organizmu, jest magazynowany w wątrobie, nerkach, trzustce i płucach. Jest źródłem anemii.

Rtęć – związki tego pierwiastka są silnie trujące i mają dewastujący wpływ na ośrodkowy układ nerwowy. Szalony Kapelusznik, to jedna z postaci występującej w Alicji z Krainy Czarów. Kapelusznicy często cierpieli na choroby psychiczne, bo w procesie uzyskiwania filcu były używane związki rtęci.

Jedynym sposobem na zneutralizowanie zagrożenia jest utylizacja zużytych baterii w wyspecjalizowanych zakładach przeróbki odpadów niebezpiecznych. Tam stosowana jest albo metoda mechaniczna, czyli w skrócie mówiąc rozdrabnianie baterii i oddzielanie od siebie poszczególnych ich części, albo metoda termiczna, która polega na wytapianiu szkodliwych metali w temperaturze około 1400 st C. Trzecia jest metoda hydrometalurgiczna, która polega na chemicznym przetworzeniu baterii. Traktując je kwasami lub zasadami, wytapia się metale czy związki, które są szkodliwe.  Proces recyklingu odbywa się w warunkach kontrolowanych, a odpowiednie zabezpieczenia nie pozwalają by niebezpieczne związki trafiły do środowiska naturalnego.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie

Niezależnie od stosowanej metody, takie metale jak kadm, ołów, rtęć, nikiel czy lit, mogą być ponownie użyte.

PS. Zdaję sobie sprawę z tego, że tym wpisem absolutnie nie wyczerpuję tematu recyclingu baterii. Kiedyś napiszę o tym więcej. Po prostu dzisiaj wymieniałem dzieciom baterie w aparacie fotograficznym i zdałem sobie sprawę z tego jak dużo baterii zużywamy. Swoją drogą, coraz częściej myślę, że osoba (firma), która wymyśli sposób na wydajne i „zdrowe” dla środowiska magazynowanie energii elektrycznej, będzie autorem jednego z największych wynalazków wszech czasów.

9 komentarzy do Nie wyrzucaj baterii!

(wszech)Świat się marszczy !!!

Lada dzień gruchnie wiadomość na którą czekamy od kilku dziesięcioleci. Wszechświat, przestrzeń marszczy się. W LIGO podobno odkryto fale grawitacyjne.

Kosmiczny detektor, kosmiczne zagadnienie. W świecie fizyków i kosmologów od kilku dni nie mówi się o niczym innym niż fale grawitacyjne, które miał podobno wykryć LIGO. O co chodzi?

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie

waves-101-1222750-1600x1200

Fale grawitacyjne to kompletny odlot. Człowiekiem który sprawę rozumiał, ba, który ją wymyślił, a w zasadzie wyliczył był nie kto inny tylko Albert Einstein (swoją drogą powinien dostać nagrodę za odkrycie najbardziej nieintuicyjnych zjawisk we wszechświecie). Z napisanej przez niego 100 lat temu Ogólnej Teorii Względności wynika, że ruch obiektów obdarzonych masą,  jest źródłem rozchodzących się w przestrzeni fal grawitacyjnych (lub inaczej – choć nie mniej abstrakcyjnie – zaburzeń czasoprzestrzennych). Jak to sobie wyobrazić? No właśnie tu jest problem. Bardzo niedoskonała analogia to powstające na powierzchni wody kręgi, gdy wrzuci się do niej kamień. W przypadku fal grawitacyjnych zamiast wody jest przestrzeń, a zamiast kamienia poruszające się obiekty. Czym większa masa i czym szybszy ruch, tym łatwiej zmarszczki przestrzeni powinny być zauważalne. Rejestrując największe fale grawitacyjne, tak jak gdybyśmy bezpośrednio obserwowali największe kosmiczne kataklizmy: zderzenia gwiazd neutronowych, czarnych dziur czy wybuchy supernowych. Trzeba przyznać, że perspektywa kusząca gdyby nie to… że fale grawitacyjne to niezwykle subtelne zjawiska. Nawet te największe, bardziej będą przypominały lekkie muśnięcia piórkiem niż trzęsienie ziemi. W książce „Zmarszczki na kosmicznym morzu” (Ripples on a Cosmic Sea: The Search for Gravitational Waves) australijski fizyk, prof. David Blair, poszukiwanie fal grawitacyjnych porównuje do nasłuchiwania wibracji wywołanych przez pukanie do drzwi z odległości dziesięciu tysięcy kilometrów. Detektory zdolne wykryć fale grawitacyjne powinny być zdolne zarejestrować wstrząsy sejsmiczne wywołane przez upadek szpilki po drugiej stronie naszej planety. Czy to w ogóle jest możliwe? Tak! Od 2002 roku działa w USA Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory w skrócie LIGO czyli Laserowe Obserwatorium Interferometryczne Fal Grawitacyjnych. Zanim budowa ruszyła, pierwszy szef laboratorium prof. Barry Barrish na dorocznym posiedzeniu AAAS (American Association for the Advancement of Science) oświadczył, że pomimo wielu trudności nadszedł w końcu czas na zrobienie czegoś, co można nazwać prawdzią nauką (swoją drogą, odważne słowa na zjeździe najlepszych naukowców na świecie).

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie

This_visualization_shows_what_Einstein_envisioned

Symulacja łączenia się czarnych dziur – jedno ze zjawisk, które wytwarza najsilniejsze fale grawitacyjne

Z falami grawitacyjnymi jest jednak ten problem, że przez dziesięciolecia, mimo prób, nikomu nie udało się ich znaleźć. Gdyby komuś zaświtała w głowie myśl, że być może w ogóle ich nie ma, spieszę donieść, że gdyby tak było naprawdę, runąłby fundament współczesnej fizyki – Ogólna Teoria Względności, a kosmologię trzeba byłoby przepisać od początku. Dzisiaj głośno mówi się, że fale grawitacyjne zostały przez LIGO zarejestrowane. Panuje raczej atmosfera lekkiego podniecenia i oczekiwania na to, co stanie się za chwilę. Potwierdzenie istnienia fal grawitacyjnych nie będzie kolejnym odkryciem, które ktoś odfajkuje na długiej liście spraw do załatwienia.  Zobaczymy otaczający nas wszechświat z całkowicie innej perspektywy.

Jako pierwszy falowe zmiany pola grawitacyjnego, w latach 60 XX wieku próbował zarejestrować amerykański fizyk Jaseph Weber. Budowane przez niego aluminiowe cylindry obłożone detektorami nie zostały jednak wprawione w drgania. Co prawda Weber twierdził, że złapał zmarszczki wszechświata, ale tego wyniku nie udało się potwierdzić. Dalsze poszukiwania trwały bez powodzenia, aż do 1974 roku, gdy dwóch radioastronomów z Uniwersytetu w Princeton (Joseph Taylor i Russel Hulse) obserwując krążące wokół siebie gwiazdy (PSR1913+16) stwierdziło, że układ powoli traci swoją energię, tak jak gdyby wysyłał … fale grawitacyjne. Mimo, że samych fal nie zaobserwowano, za pośrednie potwierdzenie ich istnienia autorzy dostali w 1993 roku Nagrodę Nobla. Uzasadnienie Komitetu Noblowskiego brzmiało: „za odkrycie nowego typu pulsara, odkrycie, które otwiera nowe możliwości badania grawitacji”.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie

virgoviewInstalacja, która z lotu ptaka wygląda jak wielka litera L, to dwie rury o długości 4 km każda, stykające się końcami pod kątem prostym. Choć całość przypomina przepompownię czy oczyszczalnię ścieków jest jednym z najbardziej skomplikowanych urządzeń kiedykolwiek wybudowanych przez człowieka. Każde z ramion tworzy betonowa rura o średnicy 2 metrów. W jej wnętrzu – jak w bunkrze – znajduje się druga ze stali nierdzewnej, która jest granicą pomiędzy światem zewnętrznym a bardzo wysoką próżnią. Z miejsca w którym rury się stykają, „na skrzyżowaniu”, dokładnie w tym samym momencie wysyłane są wiązki lasera. Ich celem są zwierciadła umieszczone na końcu każdej z rur. 2000px-Ligo.svgOdbijane przez zwierciadła tam i z powrotem około 100 razy promienie, wpadają z powrotem do centralnego laboratorium i tam zostają do siebie porównane. Dzięki zjawisku interferencji możliwe jest wyliczenie z wielką dokładnością różnicy przebytych przez obydwie wiązki światła dróg. A drogi te powinny być identyczne, no chyba że… chyba że w czasie pomiaru przez Ziemie – podobnie jak fala na powierzchni wody – przejdzie fala grawitacyjna. Wtedy jedno z ramion będzie nieco dłuższe, a efekt natychmiast zostanie wychwycony w czasie porównania dwóch wiązek. Tyle tylko, że nawet największe zaburzenia zmienią długość ramion o mniej niż jedną tysięczną część średnicy protonu (!). To mniej więcej tak, jak gdyby mierzyć zmiany średnicy Drogi Mlecznej (którą ocenia się na ok. 100 tys. lat świetlnych) z dokładnością do jednego metra. Czy jesteśmy w stanie tak subtelne efekty w ogóle zarejestrować ? Lustra na końcach każdego z korytarzy (tuneli) mogą zadrgać (chociażby dlatego, że przeleciał nad nimi samolot, albo w okolicy przejechał ciężki samochód). By tego typu efekty nie miały wpływu na pomiar zdecydowano się na budowę nie jednej, ale dwóch instalacji, w Handford w stanie Waszyngton i w Livingston w stanie Luizjana. Są identyczne, choć oddalone od siebie o ponad 3 tys. kilometrów. Ich ramiona maja takie same wymiary i maja takie same układy optyczne. Nawet gdy w jednym LIGO zwierciadło nieoczekiwanie zadrga, niemożliwe by to samo w tej samej chwili stało się ze zwierciadłem bliźniaczej instalacji. Zupełnie jednak inaczej będzie gdy przez Ziemię przejdzie z prędkością światła fala grawitacyjna. Zmiany jakie wywoła zajdą w dokładnie tej samej chwili w obydwu ośrodkach.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie

A kończąc, pozwólcie na ton nieco nostalgiczny. Wszechświat jest areną niezliczonych kataklizmów a dramatyczne katastrofy, to naturalny cykl jego życia. To nic, że od tysięcy lat na naszym niebie królują te same gwiazdozbiory. W skali kosmicznej taki okres czasu to nic nieznacząca chwila, a nawet w czasie jej trwania widoczne były wybuchy gwiazd. Z bodaj największego kataklizmu – Wielkiego Wybuchu – „wykluło” się to co dzisiaj nazywamy kosmosem. Obserwatoria grawitacyjne (np. takie jak LIGO) otworzą oczy na inne wielkie katastrofy, i to nie tylko te które będą, ale także te które były. Już prawie słychać zgrzyt przekręcanego klucza w drzwiach. Już za chwilę się otworzą. Najpierw przez wąską szparę, a później coraz wyraźniej i coraz śmielej będziemy obserwowali wszechświat przez nieznane dotychczas okulary. Ocenia się, że to co widzą „zwykłe” teleskopy (tzw. materia świecąca) to mniej niż 10% całej masy Wszechświata. A gdzie pozostałe 90% ? Na to pytanie nie znaleziono dotychczas odpowiedzi. Tzw. ciemna materia powinna być wszędzie, a nie widać jej nigdzie. Przypisuje się jej niezwykłe właściwości, łączy się ją z nie mniej tajemniczą ciemną energią. Czy LIGO, pomoże w rozwiązaniu tej intrygującej zagadki? Czy będzie pierwszym teleskopem, przez który będzie widać ciemną materię? Jeżeli obserwatoria grawitacyjne będą w stanie „zobaczyć” obiekty, które można obserwować także w świetle widzialnym (np. wybuch supernowej), a nie będą widziały ani grama ciemnej materii, to zagadka staje się jeszcze bardziej tajemnicza. Bo albo ta materia nie podlega prawom grawitacji, albo nie ma żadnej ciemnej materii. Konsekwencje obydwu tych scenariuszy są trudne do przewidzenia. Czy teraz rozumiecie dlaczego odkrycie fal grawitacyjnych jest tak ważne? 

9 komentarzy do (wszech)Świat się marszczy !!!

Śpiewające piaski

„Powszechnie wiadomym jest, że pustynię zamieszkują złe duchy, prowadząc podróżników do zguby przez najbardziej złośliwe sztuczki” – pisał w 1295 roku Marco Polo. Dzisiaj wiadomo, że to nie duchy straszą na pustyni tylko dźwięki produkowane przez wydmy.

„Powszechnie wiadomym jest, że pustynię zamieszkują złe duchy, prowadząc podróżników do zguby przez najbardziej złośliwe sztuczki”

– pisał w dzienniku ze swoich podróży Marco Polo. Był rok  w 1295 roku i o mechanice materiałów sypkich wiedziano wtedy niewiele (a i dzisiaj nie wszystko jest jasne i oczywiste). Dzisiaj wiadomo, że to nie duchy straszą na pustyni podróżników, tylko śpiewające wydmy. O co chodzi? O lawiny piasku.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie.

Samochód jadący po tzw. kocich łbach hałasuje, bo koła raz wjeżdżają na kamień, raz z niego zjeżdżają. I tak w kółko, wjeżdżają i zjeżdżają, wjeżdżają… A teraz wyobraźcie sobie ziarenka piasku, które zsuwają się w dół wydmy. Nie ześlizgują się przecież po gładkiej powierzchni, tylko po innych ziarenkach piasku, leżących głębiej. I tak jak samochód na „kocich łbach”, tak drobinki piasku, raz wtaczają się na ziarenka leżące głębiej, raz z nich staczają. Zsynchronizowany ruch ziarenek „góra-dół” powoduje, że wydma zachowuje się jak ogromna drgająca membrana. Te drgania, tak jak w głośniku, „produkują” dźwięki.

Zrzut ekranu 2016-01-22 o 13_Fotor

Gdy nachylenie zbocza wydmy przekroczy wartość graniczną (około 35 st), warstwy piasku zsuwają się (a). Ziarenka piasku nie poruszają się jednak po płaskiej nawierzchni. Najpierw same muszą się wtoczyć (b) i przetoczyć (c i d) po warstwie piasku która pozostaje nieruchoma. W efekcie ziarenka piasku nie tylko poruszają się ku podstawie zbocza. Ponieważ zjeżdżają po innych ziarenkach piasku, dosyć szybko drgają poruszając się góra – dół. Źródło grafiki: Laurie Grace, ŚWIAT NAUKI 11.97

Membrana w głośniku jest jednak dużo mniejsza niż powierzchnia zsuwającej się piaskowej lawiny. Dźwięki „wygrywane” przez śpiewające wydmy mogą być tak donośne, że słychać je z odległości nawet 10 kilometrów. Dokładne pomiary wykazały, że odgłosy powstające na pustyni mogą mieć głośność nawet do 105 decybeli, podczas gdy granica bólu u człowieka wynosi 120 decybeli.

Nie każda wydma śpiewa. Ziarenka piasku muszą być małe, ich średnica nie może przekraczać 0,5 mm. Czym piasek jest czystszy, tym bardziej prawdopodobne, że będzie śpiewał. Gdy w piasku są zanieczyszczenia (muł, resztki roślin czy szczątki zwierząt, np. małe kawałki muszelek), o śpiewaniu można zapomnieć. Śpiewające wydmy występują tylko tam, gdzie jest wysoka temperatura i niska wilgotność. Wydmy nigdy nie śpiewają wcześnie rano czy późno wieczorem, bo wtedy nawet na pustyni w powietrzu (i piasku) jest trochę wilgoci. Cząsteczki wody, sklejają ziarenka piasku, a to wstrzymuje piaskowe lawiny.

Moment w którym z wydmy zsunie się lawina jest nie do przewidzenia. Gdy stromizna wydmy osiągnie wartość graniczną (wynoszącą na Ziemi dla suchego piasku około 35 stopnie), potrzebne jest tylko jedno jedyne ziarenko, które spowoduje przekroczenie wartości krytycznej i niekontrolowana już niczym lawina zsuwa się w dół zbocza. To zachwianie równowagi może być spowodowane także hukiem, albo jakimś wstrząsem. Przeróżne dźwięki powstają więc na pustynie nagle. Czasami jeden dźwięk wywołuje następny, czasami – mówią podróżnicy – jak gdyby grała cała orkiestra. Słychać dzwony, trąbki, harfy, organy i flety. Czasami słychać wystrzały armatnie, syreny okrętowe, odgłosy samolotów, głośny gwar czy płacz. Marco Polo opisywał dźwięki przypominające nawoływania, odgłosy marszu czy klaskania. Bywa, że zaskoczony i przerażony podróżnik znajduje się w samym ich środku.

>>> Więcej naukowych informacji na FB.com/NaukaToLubie

W Polsce nie ma śpiewających wydm. Jest za to tzw. „piszczący” piasek. Spacerując po plaży, stopami ugniatamy piasek. Pod wpływem naszego ciężaru, jego ziarenka są pomiędzy siebie wciskane, a to powoduje ich drgania i powstawanie dźwięków. Piszczących. Czy śpiewające wydmy występują na innych globach? Nie wiadomo. Powierzchnia Marsa składa się prawie wyłącznie z pustyń. Inny rodzaj piasku, inna grawitacja, wilgotność, ciśnienie i temperatura. Oj, fizycy będą mieli pełne ręce roboty.

okładka - piasekArtykuł pochodzi z książki „Nauka. To lubię. Od ziarnka piasku do gwiazd”. Tomasz Rożek, WAB 2012

Brak komentarzy do Śpiewające piaski

Type on the field below and hit Enter/Return to search